(57)【要約】【課題】半導体基板からバスバー電極が剥離しないような小さい厚さを有するバスバー電極を容易に形成することができる太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板１の表面１ａ上に第１導電性ペーストを塗布することにより、表面１ａ内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成する。また、当該太陽電池の製造方法では、半導体基板１の表面１ａ上に第２導電性ペーストを塗布することにより、表面１ａ内で第２方向に延在するフィンガー電極を形成する。そして、電極線２３の幅ＷＤ３に対する厚さＴＨ３の比が、フィンガー電極の幅に対する厚さの比よりも小さい。【選択図】図５
2015082512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体基板を用意する工程、
（ｂ）前記半導体基板の第１主面側にバスバー電極を形成する工程、
（ｃ）前記半導体基板の前記第１主面側にフィンガー電極を形成する工程、
を有し、
前記バスバー電極と、前記フィンガー電極とは、互いに電気的に接続され、
前記（ｂ）工程では、前記半導体基板の前記第１主面上に第１導電性ペーストを塗布することにより、前記第１主面内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線からなる前記バスバー電極を形成し、
前記（ｃ）工程では、前記半導体基板の前記第１主面上に第２導電性ペーストを塗布することにより、前記第１主面内で前記第２方向に延在する前記フィンガー電極を形成し、
前記複数の電極線の各々の前記第２方向の第１幅に対する、前記複数の電極線の各々の第１厚さの比が、前記フィンガー電極の前記第１方向の第２幅に対する、前記フィンガー電極の第２厚さの比よりも小さい、太陽電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池の製造方法において、
温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１における前記第１導電性ペーストの粘度は、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１における前記第２導電性ペーストの粘度よりも小さい、太陽電池の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の太陽電池の製造方法において、
温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１における前記第１導電性ペーストの粘度は、３００Ｐａ・ｓ以下である、太陽電池の製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の太陽電池の製造方法において、
前記第１導電性ペーストは、第１有機溶剤を含有し、
前記第２導電性ペーストは、前記第１有機溶剤と同種の第２有機溶剤を含有し、
前記第１導電性ペースト中の前記第１有機溶剤の含有量は、前記第２導電性ペースト中の前記第２有機溶剤の含有量よりも大きい、太陽電池の製造方法。
【請求項５】
請求項２記載の太陽電池の製造方法において、
温度２５℃において、せん断速度を１０００ｓ−１から２ｓ−１へ変化させてから１秒後の、前記第１導電性ペーストの粘度は、３００Ｐａ・ｓ以下である、太陽電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の太陽電池の製造方法において、
前記第１導電性ペーストは、室温よりも高い第１温度で軟化または溶融する第１材料からなる複数の第１粒子を含有し、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）前記半導体基板の前記第１主面上に前記第１導電性ペーストを塗布することにより、前記複数の電極線を形成する工程、
（ｂ２）前記（ｂ１）工程の後、前記第１温度よりも高い第２温度で前記半導体基板を熱処理することにより、前記複数の電極線の各々の前記第１幅をそれぞれ広げ、前記第１幅がそれぞれ広げられた前記複数の電極線からなる前記バスバー電極を形成する工程、
を含む、太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の太陽電池の製造方法において、
前記第１導電性ペーストは、前記第１温度で軟化する熱可塑性材料である前記第１材料からなる前記複数の第１粒子を含有し、
前記第１材料は、前記第２温度で燃焼し、
前記（ｂ２）工程では、前記半導体基板を前記第２温度で熱処理することにより、前記複数の電極線の各々の前記第１幅をそれぞれ広げた後、前記複数の第１粒子を燃焼させて除去する、太陽電池の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の太陽電池の製造方法において、
前記第１材料は、アクリル樹脂からなる、太陽電池の製造方法。
【請求項９】
請求項６記載の太陽電池の製造方法において、
前記第１導電性ペーストは、前記第１温度で溶融する導電性材料である前記第１材料からなる前記複数の第１粒子を含有する、太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の太陽電池の製造方法において、
前記（ｂ）工程では、前記第１導電性ペーストを、前記第１主面内で前記第１方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第２方向に間隔を空けて配列された複数の線状に塗布した後、前記複数の線状に塗布された前記第１導電性ペーストを広げることにより、前記複数の電極線を一体化し、一体化された前記複数の電極線からなる前記バスバー電極を形成する、太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
請求項１記載の太陽電池の製造方法において、
前記バスバー電極の前記第２方向の第３幅は、前記フィンガー電極の前記第２幅よりも大きい、太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
半導体基板と、
前記半導体基板の第１主面側に形成されたバスバー電極と、
前記半導体基板の前記第１主面側に形成されたフィンガー電極と、
を有し、
前記バスバー電極と、前記フィンガー電極とは、互いに電気的に接続され、
前記バスバー電極は、前記第１主面内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線からなり、
前記フィンガー電極は、前記第１主面内で前記第２方向に延在し、
前記複数の電極線の各々の前記第２方向の第１幅に対する、前記複数の電極線の各々の第１厚さの比が、前記フィンガー電極の前記第１方向の第２幅に対する、前記フィンガー電極の第２厚さの比よりも小さい、太陽電池。
【請求項１３】
請求項１２記載の太陽電池において、
前記バスバー電極が形成されている領域では、前記半導体基板の前記第１主面の前記複数の電極線による被覆率が９０％以上である、太陽電池。
【請求項１４】
請求項１２記載の太陽電池において、
前記複数の電極線は一体化され、
前記バスバー電極は、一体化された前記複数の電極線からなり、
前記バスバー電極の最大厚さに対する、前記バスバー電極のうち外周部以外の部分の最小厚さの比が、０．２よりも大きい、太陽電池。
【請求項１５】
半導体基板と、前記半導体基板の第１主面側に形成されたバスバー電極と、前記半導体基板の前記第１主面側に形成されたフィンガー電極と、を有する太陽電池における、前記バスバー電極を形成するために用いられるバスバー電極形成用導電性ペーストであって、
前記バスバー電極と、前記フィンガー電極とは、互いに電気的に接続され、
前記バスバー電極は、前記第１主面内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線からなり、
前記フィンガー電極は、前記第１主面内で前記第２方向に延在し、
前記バスバー電極形成用導電性ペーストは、前記半導体基板の前記第１主面上に、前記バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、前記複数の電極線からなる前記バスバー電極を形成するために用いられ、
前記複数の電極線の各々の前記第２方向の第１幅に対する、前記複数の電極線の各々の第１厚さの比が、前記フィンガー電極の前記第１方向の第２幅に対する、前記フィンガー電極の第２厚さの比よりも小さく、
前記フィンガー電極は、前記半導体基板の前記第１主面上に、フィンガー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより形成され、
温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１における前記バスバー電極形成用導電性ペーストの粘度は、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１における前記フィンガー電極形成用導電性ペーストの粘度よりも小さい、バスバー電極形成用導電性ペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池の製造方法、太陽電池およびバスバー電極形成用導電性ペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、太陽電池素子、すなわち太陽電池を複数有する。これらの複数の太陽電池の各々は、内部にｐｎ接合が形成された半導体基板と、半導体基板の受光面側、すなわち表面側に形成された表面電極と、半導体基板の受光面と反対側、すなわち裏面側に形成された裏面電極と、を有する。これらの複数の太陽電池は、例えば配線部材であるタブ線により、互いに電気的に接続されている。
【０００３】
特開２００５−３５３８５１号公報（特許文献１）には、半導体基板の表面に表面電極が形成され、半導体基板の裏面に裏面電極が形成された太陽電池の例が記載されている。加えて、特許文献１には、スクリーン印刷法により、表面電極および裏面電極を形成する方法が記載されている。
【０００４】
特開２０１１−１９８９８２号公報（特許文献２）には、太陽電池に含まれる基板の光電変換面に、電極パターンの材料を含むペースト状の塗布液をノズルから連続的に吐出して、電極パターンを形成する方法が記載されている。特許文献２に記載された方法では、液溜め空間にそれぞれ連通し、かつ、基板の相対移動方向と交差する方向に配列された複数の吐出口が形成されたノズルを用いる。そして、特許文献２に記載された方法では、液溜め空間に貯留された塗布液を加圧して各吐出口から吐出することにより、ノズルと基板との間の１回の相対移動で、互いに平行な多数本の線状の電極パターンを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５３８５１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたように、スクリーン印刷により電極パターンを形成する場合、スキージが半導体基板に押し付けられることにより半導体基板が割れることがあり、製造される太陽電池の歩留まりが低下し、製造コストが増加するおそれがある。また、電極パターンに対応したパターンが形成されたスクリーン印刷版を、定期的に洗浄および交換する必要があり、製造コストが増加するおそれがある。
【０００７】
これに対して、特許文献２に記載されたように、塗布液を加圧して吐出口から吐出する方法により電極パターンを形成する場合、スクリーン印刷法により電極パターンを形成する場合に比べ、半導体基板が割れるおそれは少ない。また、スクリーン印刷版等の消耗品を洗浄および交換することに起因した製造コストの増加を抑制することができる。
【０００８】
表面電極は、バスバー電極と、フィンガー電極とを含む。バスバー電極の幅は、フィンガー電極の幅よりも大きい。そして、バスバー電極の厚さが大きい場合、形成されたバスバー電極が熱処理された後、収縮する際に発生する応力により、半導体基板からバスバー電極が剥離するおそれがある。したがって、バスバー電極の厚さを小さくし、バスバー電極が熱処理された後、収縮する際に発生する応力を小さくすることにより、半導体基板からバスバー電極が剥離しないようにする必要がある。
【０００９】
ここで、塗布液を加圧して吐出口から吐出する方法によりバスバー電極を形成する場合、形成されるバスバー電極の厚さは、形成されるバスバー電極の幅と同程度になる。したがって、フィンガー電極の幅よりも大きい幅を有するバスバー電極の厚さは、フィンガー電極の厚さよりも大きく、バスバー電極は、フィンガー電極に比べ、半導体基板から剥離しやすい。
【００１０】
そこで、本発明は、半導体基板からバスバー電極が剥離しないような小さい厚さを有するバスバー電極を容易に形成することができる太陽電池の製造方法を提供する。あるいは、本発明は、半導体基板からバスバー電極が剥離しないような小さい厚さを有するバスバー電極を容易に形成することができる太陽電池、および、その太陽電池のバスバー電極を形成するために用いられるバスバー電極形成用導電性ペーストを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
代表的な実施の形態による太陽電池の製造方法では、半導体基板の第１主面上に第１導電性ペーストを塗布することにより、第１主面内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線からなるバスバー電極を形成する。また、当該太陽電池の製造方法では、半導体基板の第１主面上に第２導電性ペーストを塗布することにより、第１主面内で第２方向に延在するフィンガー電極を形成する。そして、複数の電極線の各々の第２方向の第１幅に対する、複数の電極線の各々の第１厚さの比が、フィンガー電極の第１方向の第２幅に対する、フィンガー電極の第２厚さの比よりも小さい。
【００１２】
また、代表的な実施の形態による太陽電池は、半導体基板の第１主面側に形成されたバスバー電極と、半導体基板の第１主面側に形成されたフィンガー電極と、を有する。バスバー電極は、第１主面内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線からなる。フィンガー電極は、第１主面内で第２方向に延在する。そして、複数の電極線の各々の第２方向の第１幅に対する、複数の電極線の各々の第１厚さの比が、フィンガー電極の第１方向の第２幅に対する、フィンガー電極の第２厚さの比よりも小さい。
【００１３】
さらに、代表的な実施の形態によるバスバー電極形成用導電性ペーストは、半導体基板の第１主面側に形成されたバスバー電極と、半導体基板の第１主面側に形成されたフィンガー電極と、を有する太陽電池における、バスバー電極を形成するために用いられる導電性ペーストである。当該バスバー電極形成用導電性ペーストは、第１主面内で第１方向にそれぞれ延在し、かつ、第１方向と交差する第２方向に配列された複数の電極線からなるバスバー電極を形成するためのものである。そして、複数の電極線の各々の第２方向の第１幅に対する、複数の電極線の各々の第１厚さの比が、フィンガー電極の第１方向の第２幅に対する、フィンガー電極の第２厚さの比よりも小さい。第１主面内で第２方向に延在するフィンガー電極は、半導体基板の第１主面上に、フィンガー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより形成される。また、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペーストの粘度は、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるフィンガー電極形成用導電性ペーストの粘度よりも小さい。
【発明の効果】
【００１４】
代表的な実施の形態によれば、半導体基板からバスバー電極が剥離しないような小さい厚さを有するバスバー電極を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１の太陽電池を受光面側から視た平面図である。
【図２】実施の形態１の太陽電池を受光面と反対側から視た平面図である。
【図３】実施の形態１の太陽電池の断面図である。
【図４】実施の形態１の太陽電池におけるバスバー電極の平面図である。
【図５】実施の形態１の太陽電池におけるバスバー電極の断面図である。
【図６】実施の形態１の太陽電池におけるフィンガー電極の断面図である。
【図７】バスバー電極形成装置の構成を示す平面図である。
【図８】バスバー電極形成装置の構成を示す側面図である。
【図９】バスバー電極形成装置の塗布ノズルにおける吐出口の配列を示す図である。
【図１０】フィンガー電極形成装置の構成を示す平面図である。
【図１１】実施例１のバスバー電極を光学顕微鏡により観察した写真である。
【図１２】実施例２のバスバー電極を光学顕微鏡により観察した写真である。
【図１３】実施例３のバスバー電極を光学顕微鏡により観察した写真である。
【図１４】比較例のバスバー電極を光学顕微鏡により観察した写真である。
【図１５】実施例１のバスバー電極の形状を触針式段差計により測定したグラフである。
【図１６】実施例２のバスバー電極の形状を触針式段差計により測定したグラフである。
【図１７】実施例３のバスバー電極の形状を触針式段差計により測定したグラフである。
【図１８】比較例のバスバー電極の形状を触針式段差計により測定したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１７】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことはいうまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２０】
さらに、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。
【００２１】
また、以下の実施の形態において、Ａ〜Ｂとして範囲を示す場合には、特に明示した場合を除き、Ａ以上Ｂ以下を示すものとする。
【００２２】
（実施の形態１）
＜太陽電池の構成＞
初めに、図１〜図３を参照し、実施の形態１の太陽電池の構成について説明する。図１は、実施の形態１の太陽電池を受光面側から視た平面図である。図２は、実施の形態１の太陽電池を受光面と反対側から視た平面図である。図３は、実施の形態１の太陽電池の断面図である。図３は、図１および図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２３】
図１〜図３に示すように、太陽電池は、半導体基板１と、表面電極２と、裏面電極３と、を有する。表面電極２は、半導体基板１の第１主面である表面１ａ側に形成される。裏面電極３は、半導体基板１の表面１ａと反対側の、第２主面である裏面１ｂ側に形成される。表面１ａは、太陽電池に入射された太陽光などの光が半導体基板１に受光される受光面である。裏面１ｂは、受光面と反対側の面である。
【００２４】
なお、半導体基板１の表面１ａ内で、互いに交差、好適には直交する２つの方向を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれとする。そして、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれにも垂直な方向、すなわち半導体基板１の表面１ａに垂直な方向をＺ軸方向とする。
【００２５】
半導体基板１は、第１導電型を有する。第１導電型を有する半導体基板１のうち表面１ａ側の部分には、第１導電型と反対の第２導電型の半導体領域１１が形成されている。このとき、半導体基板１のうち半導体領域１１が形成されていない部分を半導体領域１２とすると、半導体基板１の内部であって、第１導電型の半導体領域１２と、第２導電型の半導体領域１１との界面には、ｐｎ接合が形成されている。
【００２６】
前述した第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型とするとき、半導体基板１として、例えばホウ素などのｐ型不純物が導入されたｐ型半導体である単結晶シリコン基板を用いることができる。このとき、単結晶シリコン基板の表面１ａ側から、例えばリンまたは砒素などのｎ型不純物を導入することにより、ｐ型半導体である単結晶シリコン基板の表面１ａ側の部分に、ｎ型半導体である半導体領域１１を形成することができる。なお、前述した第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としてもよい。
【００２７】
表面電極２は、バスバー電極２１と、フィンガー電極２２と、を有する。バスバー電極２１と、フィンガー電極２２とは、互いに電気的に接続されている。バスバー電極２１は、表面１ａ内でＸ軸方向に延在する。フィンガー電極２２は、表面１ａ内でＹ軸方向に延在する。したがって、バスバー電極２１と、フィンガー電極２２とは、表面１ａ内で交差する。
【００２８】
バスバー電極２１は、半導体基板１の表面１ａから出力を取り出すための電極である。フィンガー電極２２は、バスバー電極２１から離れた部分の半導体基板１の表面１ａからの出力をバスバー電極２１に集電するための電極である。したがって、バスバー電極２１のＹ軸方向の幅ＷＤ１は、フィンガー電極２２のＸ軸方向の幅ＷＤ２よりも大きい。そして、好適には、表面電極２は、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数のバスバー電極２１を有する。また、好適には、表面電極２は、表面１ａ内でＹ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に間隔を空けて配列された複数のフィンガー電極２２を有する。
【００２９】
裏面電極３は、バスバー電極３１と、集電電極３２と、を有する。バスバー電極３１と、集電電極３２とは、互いに電気的に接続されている。バスバー電極３１は、裏面１ｂ内でＸ軸方向に延在する。集電電極３２は、バスバー電極３１が形成されていない部分の半導体基板１の裏面１ｂ側に形成されている。
【００３０】
バスバー電極３１は、半導体基板１の裏面１ｂから出力を取り出すための電極である。集電電極３２は、バスバー電極３１から離れた部分の半導体基板１の裏面１ｂからの出力をバスバー電極３１に集電するための電極である。そして、好適には、裏面電極３は、裏面１ｂ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数のバスバー電極３１を有する。
【００３１】
なお、図１〜図３に示すような太陽電池を平面内で複数並べ、ある太陽電池の表面電極２のバスバー電極２１と、その太陽電池と隣り合う太陽電池の裏面電極３のバスバー電極３１とを、配線部材であるタブ線により、互いに電気的に接続する。このような方法により、これらの複数の太陽電池を直列に接続することができる。そして、直列に接続された複数の太陽電池を、受光面側および受光面と反対側の両側に配置された２枚の支持板の間に封止材により封止することにより、太陽電池モジュールが形成される。
【００３２】
＜バスバー電極の構成＞
次に、図４〜図６を参照し、実施の形態１の太陽電池におけるバスバー電極の構成について説明する。図４は、実施の形態１の太陽電池におけるバスバー電極の平面図である。図５は、実施の形態１の太陽電池におけるバスバー電極の断面図である。図６は、実施の形態１の太陽電池におけるフィンガー電極の断面図である。なお、図５は、Ｘ軸方向に垂直な断面図であり、図６は、Ｙ軸方向に垂直な断面図である。
【００３３】
図４および図５に示すように、バスバー電極２１は、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列された複数の電極線２３からなる。図４および図５では、一例として、６本の電極線２３からなるバスバー電極２１を示す。このとき、バスバー電極２１の厚さを、厚さＴＨ１とし、フィンガー電極２２の厚さを、厚さＴＨ２とし（図６参照）、複数の電極線２３の各々の厚さを、厚さＴＨ３とし、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向の幅を、幅ＷＤ３とする。図５に示すように、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を、バスバー電極２１の最大厚さと定義し、図６に示すように、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２を、フィンガー電極２２の最大厚さと定義し、図５に示すように、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３を、それぞれの電極線２３の最大厚さと定義する。このとき、バスバー電極２１の厚さＴＨ１と、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３とは、互いに等しい。また、フィンガー電極２２のＸ軸方向の幅ＷＤ２を、フィンガー電極２２の最大幅と定義し、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向の幅ＷＤ３を、それぞれの電極線２３の最大幅と定義する。
【００３４】
このような場合、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さい。これにより、フィンガー電極２２の幅ＷＤ２よりも大きい幅ＷＤ１を有するバスバー電極２１を形成する場合でも、バスバー電極２１の厚さＴＨ１が、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べて大きくなることを、防止または抑制することができる。よって、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができ、半導体基板１からのバスバー電極２１の剥離を容易に防止または抑制することができる。
【００３５】
また上記したようなアスペクト比の大小関係がある場合、バスバー電極２１の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されることを防止または抑制することができる。したがって、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、タブ線とバスバー電極２１とが半田を用いて接合される場合でも、半田がバスバー電極２１の上面全面に容易に濡れ広がるので、タブ線とバスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなる。したがって、太陽電池モジュールが製造される際に、または、太陽電池モジュールが製造された後に、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【００３６】
なお、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２を、前述した最大厚さに代え、フィンガー電極２２の厚さの平均値と定義することもできる。この場合、フィンガー電極２２と同様に、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３を、前述した最大厚さに代え、複数の電極線２３の各々の厚さの平均値と定義することもできる。
【００３７】
図４および図５では、隣り合う電極線２３同士が接続されることにより、複数の電極線２３が一体化されており、バスバー電極２１が、一体化された複数の電極線２３からなる場合を示している。しかし、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さければよい。したがって、隣り合う電極線２３同士が接続されておらず、複数の電極線２３が一体化されておらず、隣り合う電極線２３同士の間に半導体基板１の表面１ａが露出していてもよい。
【００３８】
好適には、バスバー電極２１が形成されている領域では、半導体基板１の表面１ａの複数の電極線２３による被覆率が９０％以上である。ここで、バスバー電極２１が形成されている領域とは、半導体基板１の表面１ａのうち、複数の電極線２３の配列の一端に位置する電極線２３が形成されている領域と、複数の電極線２３の配列の他端に位置する電極線２３が形成されている領域と、これら両端に位置する電極線２３とに挟まれた領域とを含む。これにより、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、バスバー電極２１に接合される配線部材であるタブ線と、バスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなり、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【００３９】
さらに、好適には、バスバー電極２１が形成されている領域では、半導体基板１の表面１ａの複数の電極線２３による被覆率が１００％であり、バスバー電極２１の最大厚さＴＨ１１に対する、バスバー電極２１のうち外周部以外の部分の最小厚さＴＨ１２の比（ＴＨ１２／ＴＨ１１）が、０．２よりも大きい。すなわち、複数の電極線２３は一体化されており、バスバー電極２１は、一体化された複数の電極線２３からなり、バスバー電極２１の最大厚さＴＨ１１に対する、バスバー電極２１のうち外周部以外の部分の最小厚さＴＨ１２の比（ＴＨ１２／ＴＨ１１）が、０．２よりも大きい。
【００４０】
これにより、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、バスバー電極２１に接合される配線部材であるタブ線と、バスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなる。したがって、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを、さらに確実に防止または抑制することができる。なお、最大厚さＴＨ１１に対する最小厚さＴＨ１２の比が０．２以下であっても、複数の電極線２３が一体化されていれば、複数の電極線２３が一体化されていない場合に比べ、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを、より確実に防止または抑制することができる。
【００４１】
＜太陽電池の製造方法＞
次に、図１〜図３、および、図７〜図１０を参照し、実施の形態１の太陽電池の製造方法について説明する。図７は、バスバー電極形成装置の構成を示す平面図である。図８は、バスバー電極形成装置の構成を示す側面図である。図９は、バスバー電極形成装置の塗布ノズルにおける吐出口の配列を示す図である。図１０は、フィンガー電極形成装置の構成を示す平面図である。
【００４２】
まず、図３に示すように、半導体基板１を用意する。この半導体基板１を用意する工程では、初めに、第１導電型を有する半導体基板１を用意する。そして、第１導電型を有する半導体基板１のうち表面１ａ側の部分に、第１導電型と反対の第２導電型の半導体領域１１を形成する。すなわち、第１導電型を有する半導体基板１のうち表面１ａ側の部分に、第１導電型と反対の第２導電型の半導体領域１１が形成された半導体基板１を用意する。このとき、半導体基板１のうち半導体領域１１が形成されていない部分を半導体領域１２とすると、半導体基板１の内部であって、第１導電型の半導体領域１２と、第２導電型の半導体領域１１との界面には、ｐｎ接合が形成される。
【００４３】
前述した第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型とするとき、半導体基板１として、例えばホウ素などのｐ型不純物が導入されたｐ型の単結晶シリコン基板を用いることができる。このとき、単結晶シリコン基板の表面１ａ側から、例えばリンまたは砒素などのｎ型不純物を導入することにより、ｐ型の単結晶シリコン基板の表面１ａ側の部分に、ｎ型の半導体領域１１を形成することができる。なお、前述した第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としてもよい。
【００４４】
次いで、図１および図３に示すように、表面電極２を形成する。この表面電極２を形成する工程は、バスバー電極２１を形成する工程と、フィンガー電極２２を形成する工程と、を有する。
【００４５】
このうち、バスバー電極２１を形成する工程では、半導体基板１の表面１ａ側に、バスバー電極２１を形成する。以下では、図７〜図９に示すバスバー電極形成装置を用いてバスバー電極２１を形成する方法について説明する。バスバー電極形成装置は、バスバー電極を形成するために用いられる。
【００４６】
バスバー電極形成装置は、基板載置台４１と、基板搬送ステージ４２と、塗布部４３と、を有する。基板載置台４１は、半導体基板１を保持する保持部である。半導体基板１は、半導体基板１の表面１ａと反対側の裏面１ｂが、基板載置台４１の表面と対向するように、載置される。基板載置台４１は、基板搬送ステージ４２に、基板載置台４１に保持されている半導体基板１の表面１ａと同一平面内で、表面１ａのＸ軸方向と同一方向に搬送可能に取り付けられている。基板搬送ステージ４２は、表面１ａのＸ軸方向と同一方向に延在しており、基板載置台４１をＸ軸方向に搬送する搬送部である。
【００４７】
塗布部４３は、塗布ノズル４４と、ノズル昇降ステージ４５と、ノズル支持フレーム４６と、タンク４７と、バルブ４８と、レギュレータ４９と、を有する。
【００４８】
塗布ノズル４４は、基板載置台４１に保持されている半導体基板１よりも半導体基板１の表面１ａに垂直な方向であるＺ軸方向における第１の側（図８の上側）に、Ｚ軸方向に昇降移動可能に設けられており、バスバー電極形成用導電性ペーストを吐出する。バスバー電極形成用導電性ペーストは、半導体基板１の表面１ａ上に、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成するために用いられるものである。
【００４９】
塗布ノズル４４のうち、基板載置台４１に保持されている半導体基板１の表面１ａに対向する面（図８の下面）には、図９に示すように、バスバー電極形成用導電性ペーストを吐出するための複数の吐出口５０が形成されている。図９では、１２個の吐出口５０が形成されている例を示している。なお、図９では、吐出口５０が、塗布ノズル４４の下面に形成されている場合において、吐出口５０を、塗布ノズル４４の上方から透視した状態を示している。
【００５０】
ノズル昇降ステージ４５は、Ｚ軸方向に延在し、塗布ノズル４４を、Ｚ軸方向に昇降移動させる移動部である。ノズル支持フレーム４６は、ノズル昇降ステージ４５を支持する支持部である。ノズル支持フレーム４６は、基板搬送ステージ４２の延在方向であるＸ軸方向に沿った基板載置台４１の搬送区間の途中に、基板載置台４１により保持された状態で搬送される半導体基板１と接触しないような位置に、設けられている。
【００５１】
タンク４７は、塗布ノズル４４と配管５１を介して接続可能に設けられており、タンク４７の内部には、バスバー電極形成用導電性ペースト５２が貯留されている。バルブ４８は、タンク４７と塗布ノズル４４との間の配管５１上に設けられており、塗布ノズル４４をタンク４７の内部と接続するか、または、塗布ノズル４４をタンク４７の内部から遮断する。レギュレータ４９は、タンク４７の内部に高圧ガスを供給する配管５３上に設けられており、タンク４７の内部を加圧する圧力を制御し、タンク４７の内部から塗布ノズル４４へのバスバー電極形成用導電性ペースト５２の供給速度を制御する。すなわちレギュレータ４９は、タンク４７の内部の圧力を制御する制御部である。
【００５２】
基板載置台４１に保持されている半導体基板１を基板搬送ステージ４２によりＸ軸方向に搬送する。そして、半導体基板１を搬送するとともに、バルブ４８により塗布ノズル４４がタンク４７の内部と接続されている状態で、レギュレータ４９によりタンク４７の内部の圧力を調整し、タンク４７の内部に貯留されているバスバー電極形成用導電性ペースト５２を、塗布ノズル４４から吐出する。このようにして、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を、半導体基板１の表面１ａ上に塗布することにより、半導体基板１の表面１ａ側に、複数の電極線２３（図４および図５参照）を形成する。その後、例えば２００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を乾燥させ、さらにその後、例えば８００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を本焼成する。これらの工程を行うことにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１（図４および図５参照）を形成する。
【００５３】
塗布ノズル４４のうち、基板載置台４１に保持されている半導体基板１の表面１ａに対向する面（図８の下面）には、図９に示したように、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を吐出するための複数の吐出口５０が形成されている。複数の吐出口５０は、Ｙ軸方向に配列されている。吐出口５０の直径ＤＭ１は、例えば５０μｍ程度とすることができる。
【００５４】
この場合、基板載置台４１に保持されている半導体基板１を基板搬送ステージ４２によりＸ軸方向に搬送する。そして、半導体基板１を搬送するとともに、バルブ４８により塗布ノズル４４がタンク４７の内部と接続されている状態で、レギュレータ４９によりタンク４７の内部の圧力を調整し、タンク４７の内部に貯留されているバスバー電極形成用導電性ペースト５２を、塗布ノズル４４から吐出する。このようにして、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を、半導体基板１の表面１ａ上に、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数の線状に塗布する。そして、複数の線状に塗布されたバスバー電極形成用導電性ペースト５２を流動させて広げることにより、半導体基板１の表面１ａ側に、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列された複数の電極線２３を形成する。その後、例えば２００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を乾燥させ、さらにその後、例えば８００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を本焼成する。これらの工程を行うことにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１（図４および図５参照）を形成する。
【００５５】
本実施の形態１では、バスバー電極形成用導電性ペースト５２として、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材に、有機溶剤を添加して粘度を調整したものを用いることができる。
【００５６】
基材に含有される導電性材料として、例えば、銀、銅、アルミニウム、金、または、白金等を用いることができる。これにより、バスバー電極２１の導電性を向上させることができる。
【００５７】
有機溶剤として、バスバー電極形成用導電性ペーストの粘度を、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材の粘度よりも減少させるものであって、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布した後の工程、例えばバスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させる工程において、揮発するもの、を用いることができる。このような有機溶剤として、例えば、α−テルピネオール、テキサノール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ベンジルアルコール、または、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールモノイソブチレート等を用いることができる。
【００５８】
なお、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材に添加する有機溶剤として、導電性ペーストに元々含有されていた有機溶剤と同一の種類、すなわち同種の有機溶剤であってもよく、あるいは、導電性ペーストに元々含有されていた有機溶剤と異なる種類、すなわち異種の有機溶剤であってもよい。
【００５９】
複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さい。これにより、フィンガー電極２２の幅ＷＤ２よりも大きい幅ＷＤ１を有するバスバー電極２１を形成する場合でも、バスバー電極２１の厚さＴＨ１が、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べて大きくなることを、防止または抑制することができる。よって、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができ、半導体基板１からのバスバー電極２１の剥離を容易に防止または抑制することができる。
【００６０】
また上記したようなアスペクト比の大小関係がある場合、バスバー電極２１の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されることを防止または抑制することができる。したがって、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、タブ線とバスバー電極２１とが半田を用いて接合される場合でも、半田がバスバー電極２１の上面全面に容易に濡れ広がるので、タブ線とバスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなる。したがって、太陽電池モジュールが製造される際に、または、太陽電池モジュールが製造された後に、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【００６１】
なお、好適には、バスバー電極形成用導電性ペーストを、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数の線状に塗布した後、複数の線状に塗布されたバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させて広げることにより、図４および図５に示したように、複数の電極線２３を一体化する。そして、電極線２３を構成するバスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させた後、本焼成することにより、一体化された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成する。これにより、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、バスバー電極２１に接合される配線部材であるタブ線と、バスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなり、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【００６２】
好適には、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペースト５２の粘度は、フィンガー電極２２を形成するためのフィンガー電極形成用導電性ペーストの、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１における粘度よりも小さい。これにより、半導体基板１の表面１ａに塗布される際に、バスバー電極形成用導電性ペースト５２が、フィンガー電極形成用導電性ペーストに比べ、流動しやすくなり、広がりやすくなる。したがって、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３（図５参照）を容易に減少させ、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向の幅ＷＤ３（図５参照）を容易に増加させることができる。そのため、フィンガー電極２２の幅ＷＤ２よりも大きい幅ＷＤ１を有するバスバー電極２１を形成する場合でも、バスバー電極２１の厚さＴＨ１が、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べて大きくなることを、より確実に防止または抑制することができる。
【００６３】
また、好適には、バスバー電極形成用導電性ペースト５２およびフィンガー電極形成用導電性ペーストは、互いに同種の有機溶剤を含有し、バスバー電極形成用導電性ペースト中の有機溶剤の含有量は、フィンガー電極形成用導電性ペースト中の有機溶剤の含有量よりも大きい。これにより、バスバー電極形成用導電性ペースト５２の粘度を、フィンガー電極形成用導電性ペーストの粘度に比べ、容易に小さくすることができる。
【００６４】
具体的には、例えば、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペーストの粘度は、０．１Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下、すなわち０．１〜３００Ｐａ・ｓであることが好ましい。温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペーストの粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満の場合、バスバー電極形成用導電性ペーストが広がりすぎて、複数の電極線２３の各々の形状の均一性が低下するおそれがある。また、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペーストの粘度が３００Ｐａ・ｓを超える場合、複数の電極線２３の各々においてバスバー電極形成用導電性ペーストが十分に広がらず、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３が十分に広がらないおそれがある。
【００６５】
あるいは、定常状態での粘度が比較的大きいバスバー電極形成用導電性ペーストであっても、吐出口５０を通過する際のせん断速度が大きい状態から、吐出口５０を通過した後のせん断速度が小さい状態へ変化する際に、粘度が増加する速度が小さいものであればよい。具体的には、例えば、温度２５℃において、せん断速度を１０００ｓ−１から２ｓ−１へ変化させてから１秒後の、バスバー電極形成用導電性ペーストの粘度は、３００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。このような場合、バスバー電極形成用導電性ペーストは、吐出口５０を通過して吐出された後、半導体基板１の表面１ａに達する際に、粘度が増加するまでの間、半導体基板１の表面１ａ上で流動して広がる。したがって、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３（図５参照）を減少させ、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向の幅ＷＤ３（図５参照）を増加させることができる。
【００６６】
好適には、Ｙ軸方向に配列された複数の吐出口５０のＹ軸方向の中心間距離としての間隔ＤＳ１は、吐出口５０の直径ＤＭ１よりも大きく、かつ、吐出口５０の直径ＤＭ１の４倍よりも小さい。
【００６７】
間隔ＤＳ１が直径ＤＭ１以下の場合、吐出口５０から吐出されたバスバー電極形成用導電性ペースト５２が、半導体基板１の表面１ａに達する前に、隣接する吐出口５０から吐出されたバスバー電極形成用導電性ペースト５２と結合するおそれがある。その結果、バスバー電極形成用導電性ペースト５２の吐出量が変動し、いずれかの電極線２３が、その途中で断線するおそれがある。
【００６８】
また、間隔ＤＳ１が直径ＤＭ１の４倍以上の場合、隣り合う電極線２３同士の間で露出する半導体基板１の面積が大きくなる。すなわち、バスバー電極２１が形成される領域で、半導体基板１の表面１ａの複数の電極線２３による被覆率が小さくなる。その結果、太陽電池を製造した後、太陽電池モジュールを製造する工程において、バスバー電極２１に配線部材であるタブ線を接合する際に、タブ線とバスバー電極２１との間の接合面積が小さくなって接合強度が弱くなり、バスバー電極２１からタブ線が剥離するおそれがある。
【００６９】
なお、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さければよい。したがって、前述したように、隣り合う電極線２３同士が接続されておらず、隣り合う電極線２３同士の間に半導体基板１の表面１ａが露出していてもよい。
【００７０】
一方、フィンガー電極２２を形成する工程では、半導体基板１の表面１ａ側に、フィンガー電極２２を形成する。このフィンガー電極２２については、図１０に示すフィンガー電極形成装置を用いて形成することができる。
【００７１】
フィンガー電極形成装置は、バスバー電極形成装置（図７〜図９参照）と同様の装置である。ただし、フィンガー電極形成装置では、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置と異なり、基板搬送ステージ４２は、基板載置台４１に保持されている半導体基板１を、Ｙ軸方向に搬送する。また、図示は省略するが、フィンガー電極形成装置では、バスバー電極形成装置における複数の吐出口５０に相当する複数の吐出口は、Ｘ軸方向に配列されている。そして、フィンガー電極形成装置では、Ｘ軸方向に配列された複数の吐出口（図示は省略）のＸ軸方向の中心間距離としての間隔は、Ｘ軸方向に配列された複数のフィンガー電極２２の中心間距離としての間隔ＤＳ２（図１参照）に等しい。
【００７２】
さらに、フィンガー電極形成装置では、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置と異なり、タンク４７の内部には、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４が貯留されている。フィンガー電極形成用導電性ペースト５４は、半導体基板１の表面１ａ上に、フィンガー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、フィンガー電極２２を形成するために用いられるものである。
【００７３】
フィンガー電極２２を形成する工程では、基板載置台４１に保持されている半導体基板１を基板搬送ステージ４２によりＹ軸方向に搬送する。そして、半導体基板１を搬送するとともに、バルブ４８により塗布ノズル４４がタンク４７の内部と接続されている状態で、レギュレータ４９によりタンク４７の内部の圧力を調整し、タンク４７の内部に貯留されているフィンガー電極形成用導電性ペースト５４を、塗布ノズル４４から吐出する。このようにして、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４を、半導体基板１の表面１ａ上に、表面１ａ内でＹ軸方向に延在する線状に塗布する。その後、例えば２００℃程度の温度で、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４を乾燥させ、さらにその後、例えば８００℃程度の温度で、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４を本焼成する。これらの工程を行うことにより、半導体基板１の表面１ａ側に、表面１ａ内でＹ軸方向に延在するフィンガー電極２２（図１参照）を形成する。
【００７４】
なお、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布し、乾燥させた後、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する前に、フィンガー電極形成用導電性ペーストを塗布し、乾燥させ、その後、バスバー電極形成用導電性ペーストの本焼成と、フィンガー電極形成用導電性ペーストの本焼成とを、同一の工程により行ってもよい。
【００７５】
本実施の形態１では、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４として、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材に、有機溶剤が添加されていないものを用いることができる。または、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４として、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材に、有機溶剤が添加されたものを用いることができる。また、導電性ペーストからなる基材として、バスバー電極形成用導電性ペースト５２（図７参照）に含有されている基材と同種の基材を用いることができる。さらに、有機溶剤として、バスバー電極形成用導電性ペースト５２に含有されている有機溶剤と同種の有機溶剤を用いることができる。
【００７６】
ただし、好適には、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるフィンガー電極形成用導電性ペースト５４の粘度は、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペースト５２の粘度よりも大きい。これにより、半導体基板１の表面１ａに塗布される際に、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４が、バスバー電極形成用導電性ペースト５２に比べ、流動しにくくなり、広がりにくくなる。したがって、フィンガー電極２２を、形状精度よく形成することができる。
【００７７】
また、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４およびバスバー電極形成用導電性ペースト５２が、互いに同種の有機溶剤を含有する場合、好適には、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４中の有機溶剤の含有量は、バスバー電極形成用導電性ペースト５２中の有機溶剤の含有量よりも小さい。これにより、フィンガー電極形成用導電性ペースト５４の粘度を、バスバー電極形成用導電性ペースト５２の粘度に比べ、容易に大きくすることができる。
【００７８】
なお、バスバー電極２１を形成する工程と、フィンガー電極２２を形成する工程とのうち、いずれを先に行ってもよい。
【００７９】
次いで、図２および図３に示すように、裏面電極３を形成する。この裏面電極３を形成する工程は、バスバー電極３１を形成する工程と、集電電極３２を形成する工程と、を有する。
【００８０】
このうち、バスバー電極３１を形成する工程では、半導体基板１の裏面１ｂ側に、バスバー電極３１を形成する。例えば、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置と同様の形成装置を用いてバスバー電極３１を形成することができる。
【００８１】
一方、集電電極３２を形成する工程では、半導体基板１の裏面１ｂ側に、例えばスクリーン印刷法により、集電電極３２を形成することができる。このようにして、図１〜図３に示したような、太陽電池が形成される。
【００８２】
なお、バスバー電極３１を形成する工程と、集電電極３２を形成する工程とのうち、いずれを先に行ってもよい。また、表面電極２を形成する工程と、裏面電極３を形成する工程とのうち、いずれを先に行ってもよい。
【００８３】
その後、図１〜図３に示したような太陽電池を平面内で複数並べ、ある太陽電池の表面電極２のバスバー電極２１と、その太陽電池と隣り合う太陽電池の裏面電極３のバスバー電極３１とを、配線部材であるタブ線により、互いに電気的に接続する。このような方法により、これらの複数の太陽電池を直列に接続することができる。そして、直列に接続された複数の太陽電池を、受光面側および受光面と反対側の両側に配置された２枚の支持板の間に封止材により封止することにより、太陽電池モジュールが形成される。
【００８４】
＜バスバー電極の剥離について＞
太陽電池では、太陽電池に含まれる半導体基板として、例えば単結晶シリコン基板のように、硬くて割れやすい、薄い半導体基板が用いられる。そのため、上記特許文献１に記載されたように、スクリーン印刷により電極パターンを形成する場合、スキージが半導体基板に押し付けられることにより半導体基板が割れることがあり、製造される太陽電池の歩留まりが低下し、製造コストが増加するおそれがある。また、電極パターンに対応したパターンが形成されたスクリーン印刷版を、定期的に洗浄および交換する必要があり、製造コストが増加するおそれがある。
【００８５】
これに対して、上記特許文献２に記載されたように、例えば導電性ペーストである塗布液を加圧して吐出口から吐出する方法により電極パターンを形成する場合、太陽電池に含まれる半導体基板の表面にノズルを接触させない状態で電極パターンを形成することができる。したがって、スクリーン印刷法により電極パターンを形成する場合に比べ、半導体基板が割れるおそれは少ない。また、スクリーン印刷版等の消耗品を洗浄および交換することに起因した製造コストの増加を抑制することができる。
【００８６】
前述したように、バスバー電極の幅は、フィンガー電極の幅よりも大きい。バスバー電極の厚さが大きい場合、形成されたバスバー電極が熱処理された後、収縮する際に発生する応力により、半導体基板からバスバー電極が剥離するおそれがある。したがって、バスバー電極の厚さを小さくし、バスバー電極が例えば本焼成を行う際に熱処理された後、収縮する際に発生する応力を小さくすることにより、半導体基板からバスバー電極が剥離しないようにする必要がある。具体的には、半導体基板からバスバー電極が剥離しないようにするには、バスバー電極の平均厚さを例えば２０μｍ以下にする必要がある。
【００８７】
ここで、例えば導電性ペーストである塗布液を加圧して吐出口から吐出する方法によりバスバー電極を形成する場合、吐出口が形成されたノズルを用いて塗布液を塗布する。このとき、塗布された塗布液の厚さは、吐出口の開口幅と同程度になる。つまり、形成されるバスバー電極の厚さは、形成されるバスバー電極の幅と同程度になる。したがって、フィンガー電極の幅よりも大きい幅を有するバスバー電極の厚さは、フィンガー電極の厚さよりも大きく、バスバー電極は、フィンガー電極に比べ、半導体基板から剥離しやすい。
【００８８】
また、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、タブ線とバスバー電極とが半田を用いて接合される。このとき、バスバー電極の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されていると、半田がバスバー電極の凹部まで濡れ広がらず、タブ線とバスバー電極との間の接合面積が減少して接合強度が小さくなる。したがって、太陽電池モジュールが製造される際に、または、太陽電池モジュールが製造された後に、バスバー電極からタブ線が剥離するおそれがある。
【００８９】
特に、フィンガー電極の幅よりも大きい幅を有するバスバー電極を形成する場合には、バスバー電極の厚さが、フィンガー電極の厚さに比べて大きくなるため、バスバー電極の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されやすくなる。
【００９０】
＜本実施の形態の主要な特徴と効果＞
本実施の形態１では、半導体基板１の表面１ａ上にバスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成する。これにより、バスバー電極２１の厚さＴＨ１は、バスバー電極２１を構成する複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３と同程度まで小さくすることができる。
【００９１】
また、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さい。これにより、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３を、バスバー電極２１の幅ＷＤ１よりも小さい幅ＷＤ２を有するフィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べ、容易に小さくすることができる。したがって、フィンガー電極２２の幅ＷＤ２よりも大きい幅ＷＤ１を有するバスバー電極２１を形成する場合でも、バスバー電極２１の厚さＴＨ１が、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べて大きくなることを、防止または抑制することができる。よって、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができ、半導体基板１からのバスバー電極２１の剥離を容易に防止または抑制することができる。具体的には、バスバー電極２１の平均厚さを例えば２０μｍ以下にすることができ、半導体基板１からのバスバー電極２１の剥離を容易に防止または抑制することができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態１によれば、上記したようなアスペクト比の大小関係がある場合、バスバー電極２１の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されることを防止または抑制することができる。したがって、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、タブ線とバスバー電極２１とが半田を用いて接合される場合でも、半田がバスバー電極２１の上面全面に容易に濡れ広がるので、タブ線とバスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなる。したがって、太陽電池モジュールが製造される際に、または、太陽電池モジュールが製造された後に、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【００９３】
なお、本実施の形態１では、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができればよい。したがって、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）が、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さくなくてもよい。例えば、バスバー電極形成用導電性ペーストを、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数の線状に塗布した後、複数の線状に塗布されたバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させて広げることにより、複数の電極線２３を一体化するだけでもよい。その後、バスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させ、さらにその後、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成することにより、一体化された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１が形成される。
【００９４】
＜実施の形態１の実施例＞
次に、本実施の形態１の太陽電池における表面電極のバスバー電極の実施例を、比較例と比較して説明する。
【００９５】
本実施の形態１の実施例である実施例１〜３のバスバー電極は、本実施の形態１で説明した太陽電池における表面電極２のバスバー電極２１と同様に作製した。具体的には、まず、ｐ型の単結晶シリコン基板からなり、表面１ａ側の部分に、ｎ型の半導体領域が形成された半導体基板１を用意した。次いで、半導体基板１の受光面である表面１ａ上に、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置を用いて、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、複数の電極線２３を形成した。その後、バスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させ、さらにその後、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成することにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成した。
【００９６】
実施例１〜３では、デュポン株式会社製の銀ペーストＰＶ１６Ａに、有機溶剤として、α−テルピネオールが添加されたバスバー電極形成用導電性ペーストを用いた。一方、比較例では、デュポン株式会社製の銀ペーストＰＶ１６Ａに、有機溶剤が添加されていないバスバー電極形成用導電性ペーストを用いた。このようにして調整された実施例１〜３および比較例のバスバー電極形成用導電性ペーストについて、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペーストの粘度を測定した。実施例１〜３および比較例のバスバー電極形成用導電性ペーストにおける、銀ペーストおよびα−テルピネオールの含有量、ならびに、温度２５℃、および、せん断速度２ｓ−１におけるバスバー電極形成用導電性ペーストの粘度を、以下の表１に示す。なお、表１では、銀ペーストとα−テルピネオールとの含有量を、質量％により示す。
【００９７】
【表１】
2015082512.tif 000003
【００９８】
次いで、実施例１〜３および比較例のバスバー電極形成用導電性ペーストを、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置を用いて、半導体基板１の受光面である表面１ａ上に塗布した。このとき、塗布ノズル４４に形成された吐出口５０と、半導体基板１の表面１ａとの間隔は、２００μｍであり、基板搬送ステージ４２による半導体基板１の搬送速度は、２５０ｍｍ／ｓであった。また、実施例１におけるタンク４７の内部の圧力は、０．４５ＭＰａであり、実施例２におけるタンク４７の内部の圧力は、０．４５ＭＰａであり、実施例３におけるタンク４７の内部の圧力は、０．４０ＭＰａであり、比較例におけるタンク４７の内部の圧力は、０．７５ＭＰａであった。そして、実施例１〜３および比較例のいずれの場合も、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布した後、バスバー電極形成用導電性ペーストを、温度２００℃で１０分間乾燥させ、本焼成することにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成した。
【００９９】
次いで、実施例１〜実施例３および比較例における、半導体基板１の表面１ａ側に形成されたバスバー電極２１の形状を、光学顕微鏡および触針式段差計を用いて評価した。具体的には、光学顕微鏡を用いて、バスバー電極２１を観察した。また、触針式段差計を用いて、バスバー電極２１の表面形状を測定した。
【０１００】
実施例１〜実施例３および比較例のバスバー電極２１を光学顕微鏡により観察した写真を、図１１〜図１４に示す。図１１は、実施例１における写真を示し、図１２は、実施例２における写真を示し、図１３は、実施例３における写真を示し、図１４は、比較例における写真を示す。
【０１０１】
図１１〜図１４に示すように、実施例１〜３では、比較例に比べ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３（図５参照）が増加し、隣り合う電極線２３同士の間に露出した部分の半導体基板１の面積が、減少した。言い換えれば、実施例１〜３では、比較例に比べ、バスバー電極２１が形成された領域において、半導体基板１の表面１ａの複数の電極線２３による被覆率が、増加した。特に、α−テルピネオールの含有量が１．５質量％以上の場合、すなわち実施例２および３では、隣り合う電極線２３同士が接続され、複数の電極線２３が一体化されており、隣り合う電極線２３同士の間に半導体基板１が露出していなかった。
【０１０２】
一方、実施例１〜実施例３および比較例のバスバー電極２１の形状を触針式段差計により測定したグラフを、図１５〜図１８に示す。図１５〜図１８の各々は、実施例１〜実施例３および比較例のそれぞれにおいて、バスバー電極２１の延在する方向と直交する方向、すなわちＹ軸方向（図１参照）の各位置での、半導体基板１の表面１ａからのバスバー電極２１の表面の高さ、すなわちバスバー電極２１の厚さを示している。図１５は、実施例１における結果を示し、図１６は、実施例２における結果を示し、図１７は、実施例３における結果を示し、図１８は、比較例における結果を示す。
【０１０３】
図１５〜図１８に示すように、実施例１〜３では、比較例に比べ、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３（図５参照）が減少し、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向の幅ＷＤ３（図５参照）が増加した。α−テルピネオールの含有量が１質量％以上の場合、すなわち実施例１〜３では、隣り合う電極線２３同士が接続された。また、α−テルピネオールの含有量が１質量％以上の場合、すなわち実施例１〜３では、α−テルピネオールの含有量の増加に伴って、隣り合う電極線２３同士が接続された部分である接続部の厚さが増加した。この隣り合う電極線２３同士が接続された部分である接続部の厚さは、バスバー電極２１のうち外周部以外の部分の最小厚さＴＨ１２（図５参照）である。その結果、実施例１〜３では、比較例に比べ、バスバー電極２１の最大厚さＴＨ１１（図５参照）と、最小厚さＴＨ１２（図５参照）との差が小さくなった。すなわち、実施例１〜３では、比較例に比べ、バスバー電極の最大厚さＴＨ１１に対する最小厚さＴＨ１２の比が、大きくなった。
【０１０４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２では、バスバー電極形成用導電性ペーストが、室温よりも高い温度で軟化または溶融する材料からなる複数の粒子を含有する例について説明する。
【０１０５】
＜太陽電池の構成＞
本実施の形態２の太陽電池の構成については、図１〜図３を用いて前述した実施の形態１の太陽電池の構成と同様であり、その説明を省略する。
【０１０６】
＜バスバー電極の構成＞
本実施の形態２のバスバー電極の構成については、図４〜図６を用いて前述した実施の形態１のバスバー電極の構成と同様であり、その説明を省略する。
【０１０７】
＜太陽電池の製造方法＞
次に、実施の形態２の太陽電池の製造方法について説明する。本実施の形態２の太陽電池の製造方法については、実施の形態１の太陽電池の製造方法を説明するために用いた図１〜図３、および、図７〜図９を用いて説明する。
【０１０８】
まず、半導体基板１を用意する。この半導体基板１を用意する工程は、実施の形態１の太陽電池の製造方法において、図３を用いて説明した、半導体基板１を用意する工程と同様にすることができる。
【０１０９】
次いで、表面電極２を形成する。この表面電極２を形成する工程は、実施の形態１の太陽電池の製造方法において、図１および図３を用いて説明した表面電極２を形成する工程と同様に、バスバー電極２１を形成する工程と、フィンガー電極２２を形成する工程と、を有する。
【０１１０】
このうち、バスバー電極２１を形成する工程では、半導体基板１の表面１ａ側に、バスバー電極２１を形成する。また、本実施の形態２の太陽電池の製造方法においても、実施の形態１の太陽電池の製造方法において、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置と同様のバスバー電極形成装置を用いてバスバー電極２１を形成することができる。この場合、基板載置台４１に保持されている半導体基板１を基板搬送ステージ４２によりＸ軸方向に搬送する。そして、半導体基板１を搬送するとともに、バルブ４８により塗布ノズル４４がタンク４７の内部と接続されている状態で、レギュレータ４９によりタンク４７の内部の圧力を調整し、タンク４７の内部に貯留されたバスバー電極形成用導電性ペースト５２を、塗布ノズル４４から吐出する。このようにして、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を、半導体基板１の表面１ａ上に、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数の線状に塗布する。これにより、半導体基板１の表面１ａ側に、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数の電極線２３を形成する。その後、例えば２００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を乾燥させ、さらにその後、例えば８００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペースト５２を本焼成する。これらの工程を行うことにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１（図４および図５参照）を形成する。
【０１１１】
本実施の形態２では、実施の形態１と異なり、バスバー電極形成用導電性ペースト５２として、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材に、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料からなる複数の粒子が添加されたものを用いることができる。
【０１１２】
基材に含有される導電性材料として、例えば、銀、銅、アルミニウム、金、または、白金等を用いることができる。これにより、バスバー電極２１の導電性を向上させることができる。
【０１１３】
室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料は、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布して複数の電極線２３を形成した後、半導体基板１を例えば本焼成において熱処理する際に、軟化または溶融し、流動して広がり、複数の電極線２３の各々の形状を変化させることができる材料であればよい。このような室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料として、温度Ｔ１で軟化する熱可塑性材料を用いることができる。この温度Ｔ１で軟化する熱可塑性材料として、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)；ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、または、ポリエチレンテレフタラートなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。
【０１１４】
または、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料として、温度Ｔ１で溶融する絶縁性材料を用いることができる。この温度Ｔ１で溶融する絶縁性材料として、スズリン酸を含有するガラスであるスズリン酸系ガラス、ビスマスを含有するガラスであるビスマス系ガラス、ホウケイ酸ガラス、亜鉛を含有するガラスである亜鉛系ガラス、または、鉛ガラス等の低融点ガラスを用いることができる。
【０１１５】
あるいは、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料として、温度Ｔ１で溶融する導電性材料を用いることができる。なお、この導電性材料は、基材に含有される導電性材料とは異なる導電性材料である。この温度Ｔ１で溶融する導電性材料として、スズを含有する半田であるスズ系半田、または、鉛を含有する鉛系半田等、例えば６００℃よりも低い融点を有する金属を用いることができる。これにより、温度Ｔ１で溶融する材料が導電性材料でなく絶縁性材料である場合に比べ、バスバー電極２１の導電性を向上させることができる。
【０１１６】
本実施の形態２では、バスバー電極２１を形成する工程において、まず、実施の形態１と同様に、半導体基板１の表面１ａ上にバスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列された複数の電極線２３を形成する。
【０１１７】
その後、例えば２００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させ、さらにその後、例えば８００℃程度の温度で、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する。このバスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する温度を温度Ｔ２とすると、本実施の形態２では、複数の電極線２３を形成した後、温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２で半導体基板１を熱処理することになる。この熱処理により、複数の電極線２３の各々においてバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３をそれぞれ広げ、幅ＷＤ３がそれぞれ広げられた複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成する。
【０１１８】
なお、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する工程の前に、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する工程とは別に、バスバー電極形成用導電性ペーストを流動させるための熱処理を行ってもよい。
【０１１９】
ここで、フィンガー電極形成用導電性ペーストとして、導電性材料を含有する導電性ペーストからなる基材に、室温よりも高い温度で軟化または溶融する材料からなる複数の粒子が添加されたものが用いられることがある。しかし、例えばフィンガー電極形成用導電性ペースト中の、室温よりも高い温度で軟化または溶融する材料の含有量を、バスバー電極形成用導電性ペースト中の、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料の含有量よりも小さくすることができる。これにより、例えば２００℃程度の温度でバスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させた後、例えば８００℃程度の温度でバスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する際に、バスバー電極形成用導電性ペーストを、フィンガー電極形成用導電性ペーストに比べ、流動しやすくすることができ、広がりやすくすることができる。
【０１２０】
したがって、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比よりも小さい。これにより、フィンガー電極２２の幅ＷＤ２よりも大きい幅ＷＤ１を有するバスバー電極２１を形成する場合でも、バスバー電極２１の厚さＴＨ１が、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べて大きくなることを、防止または抑制することができる。よって、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができ、半導体基板１からのバスバー電極２１の剥離を容易に防止または抑制することができる。
【０１２１】
また上記したようなアスペクト比の大小関係がある場合、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、バスバー電極２１の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されることを防止または抑制することができる。したがって、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、タブ線とバスバー電極２１とが半田を用いて接合される場合でも、半田がバスバー電極２１の上面全面に容易に濡れ広がるので、タブ線とバスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなる。したがって、太陽電池モジュールが製造される際に、または、太陽電池モジュールが製造された後に、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【０１２２】
また、本実施の形態２では、複数の電極線２３を形成した後、例えば本焼成において熱処理する際に、複数の電極線２３の各々においてバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３を広げることができる。したがって、複数の電極線２３を形成する際にバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３を広げる場合に比べ、複数の電極線２３を、形状精度よく形成することができる。
【０１２３】
好適には、バスバー電極形成用導電性ペーストにおいて、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料からなる複数の粒子の含有量は、１〜５０質量％である。この複数の粒子の含有量が１質量％未満の場合、複数の電極線２３を形成した後、例えば本焼成において熱処理する際に、複数の電極線２３の各々においてバスバー電極形成用導電性ペーストが十分に広がらず、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３が十分に広がらないおそれがある。一方、この複数の粒子の含有量が５０質量％を超える場合、複数の電極線２３を形成した後、例えば本焼成において熱処理する際に、複数の電極線２３の各々においてバスバー電極形成用導電性ペーストが広がりすぎて、熱処理後の複数の電極線２３の各々の形状の均一性が低下するおそれがある。
【０１２４】
さらに好適には、バスバー電極形成用導電性ペーストが、温度Ｔ１で軟化する熱可塑性樹脂である材料からなる複数の粒子を含有するとき、熱可塑性材料は、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化し、かつ、温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２で燃焼する材料である。このような場合、例えば本焼成において半導体基板１を温度Ｔ２で熱処理することにより、バスバー電極形成用導電性ペーストに含有されている熱可塑性樹脂からなる複数の粒子を軟化させて、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３をそれぞれ広げた後、熱可塑性材料からなる複数の粒子を燃焼させて除去する。そして、幅ＷＤ３がそれぞれ広げられ、かつ、熱可塑性材料からなる複数の粒子が除去された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成する。これにより、バスバー電極形成用導電性ペーストに含有されていた熱可塑性材料からなる複数の粒子が、例えば本焼成などの熱処理後に残留しない。そのため、形成されるバスバー電極２１の導電性を、熱可塑性材料が含有されていないバスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより形成されるバスバー電極２１の導電性と同程度に、向上させることができる。
【０１２５】
一方、フィンガー電極２２を形成する工程は、実施の形態１の太陽電池の製造方法においてフィンガー電極２２を形成する工程と同様にすることができる。なお、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布し、乾燥させた後、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成する前に、フィンガー電極形成用導電性ペーストを塗布し、乾燥させ、その後、バスバー電極形成用導電性ペーストの本焼成と、フィンガー電極形成用導電性ペーストの本焼成とを、同一の工程により行ってもよい。また、バスバー電極２１を形成する工程と、フィンガー電極２２を形成する工程とのうち、いずれを先に行ってもよい。
【０１２６】
次いで、裏面電極３を形成する。この裏面電極３を形成する工程は、実施の形態１の太陽電池の製造方法において図２および図３を用いて説明した裏面電極３を形成する工程と同様にすることができる。このようにして、図１〜図３に示したような、太陽電池が形成される。その後、実施の形態１と同様に、複数の太陽電池を直列に接続することにより、太陽電池モジュールを形成することができる。
【０１２７】
＜本実施の形態の主要な特徴と効果＞
本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、半導体基板１の表面１ａ上にバスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成する。そして、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）は、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さい。
【０１２８】
これにより、実施の形態１と同様に、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３を、バスバー電極２１の幅ＷＤ１よりも小さい幅ＷＤ２を有するフィンガー電極２２の厚さＴＨ２に比べ、容易に小さくすることができる。したがって、実施の形態１と同様に、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができ、半導体基板１からのバスバー電極２１の剥離を容易に防止または抑制することができる。
【０１２９】
本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、上記したようなアスペクト比の大小関係がある場合、バスバー電極２１の表面に凹部の高さ位置と凸部の高さ位置との差の大きな凹凸が形成されることを防止または抑制することができる。したがって、複数の太陽電池により太陽電池モジュールを形成する際に、タブ線とバスバー電極２１とが半田を用いて接合される場合でも、半田がバスバー電極２１の上面全面に容易に濡れ広がるので、タブ線とバスバー電極２１との間の接合面積が増加して接合強度が大きくなる。したがって、太陽電池モジュールが製造される際に、または、太陽電池モジュールが製造された後に、バスバー電極２１からタブ線が剥離することを防止または抑制することができる。
【０１３０】
さらに、本実施の形態２では、バスバー電極形成用導電性ペーストは、室温よりも高い温度Ｔ１で軟化または溶融する材料からなる粒子を含有する。これにより、複数の電極線２３を形成した後、例えば本焼成において熱処理する際に、複数の電極線２３の各々においてバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３をそれぞれ広げることができる。例えば本焼成において熱処理する際の昇温速度などを制御することにより、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３が広げられる量を精度よく制御することができる。したがって、複数の電極線２３を形成する際にバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３を広げる場合に比べ、複数の電極線２３を形状精度よく形成することができる。
【０１３１】
なお、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、バスバー電極２１の厚さＴＨ１を容易に小さくすることができればよい。したがって、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向における幅ＷＤ３に対する、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３の比であるアスペクト比（ＴＨ３／ＷＤ３）が、フィンガー電極２２のＸ軸方向における幅ＷＤ２に対する、フィンガー電極２２の厚さＴＨ２の比であるアスペクト比（ＴＨ２／ＷＤ２）よりも小さくなくてもよい。例えば、バスバー電極形成用導電性ペーストを、表面１ａ内でＸ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列された複数の線状に塗布し、乾燥させた後、本焼成する際に熱処理し、複数の線状に塗布されたバスバー電極形成用導電性ペーストを流動させて広げることにより、複数の電極線２３を一体化するだけでもよい。このとき、一体化された複数の電極線２３からなるバスバー電極２１が形成される。
【０１３２】
＜実施の形態２の実施例＞
次に、本実施の形態２の太陽電池における表面電極のバスバー電極の実施例を説明する。
【０１３３】
本実施の形態２の実施例である実施例４のバスバー電極は、本実施の形態２で説明した太陽電池における表面電極２のバスバー電極２１と同様に作製した。具体的には、まず、ｐ型の単結晶シリコン基板からなり、表面１ａ側の部分に、ｎ型の半導体領域が形成された半導体基板１を用意した。次いで、半導体基板１の受光面である表面１ａ上に、図７〜図９を用いて説明したバスバー電極形成装置を用いて、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布することにより、複数の電極線２３を形成した。その後、バスバー電極形成用導電性ペーストを乾燥させ、さらにその後、バスバー電極形成用導電性ペーストを本焼成において熱処理し、バスバー電極形成用導電性ペーストを流動させることにより、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成した。
【０１３４】
実施例４では、熱可塑性材料からなる複数の粒子として、アクリル樹脂からなる複数の粒子を用いた。そして、デュポン株式会社製の銀ペーストＰＶ１６Ａに、アクリル樹脂からなる粒子として、東洋紡株式会社製の架橋ＰＭＭＡ系微粒子ＦＨ−Ｓ００５が添加されたバスバー電極形成用導電性ペーストを用いた。
【０１３５】
次いで、実施の形態１の実施例１と同様の条件で、複数の電極線２３からなるバスバー電極２１を形成した。ただし、実施例４では、実施例１と異なり、バスバー電極形成用導電性ペーストを塗布し、乾燥させた後、半導体基板１を本焼成において熱処理する際に、アクリル樹脂が燃焼する温度で半導体基板１を熱処理した。したがって、実施例４では、半導体基板１を本焼成において熱処理する際に、アクリル樹脂からなる複数の粒子を軟化させて複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３を広げた後、アクリル樹脂からなる複数の粒子を燃焼させて除去した。
【０１３６】
その結果、実施例４でも、実施の形態１の実施例１〜３と同様に、実施の形態１で説明した比較例に比べ、複数の電極線２３の各々の幅ＷＤ３（図５参照）が増加し、隣り合う電極線２３同士の間に露出した部分の半導体基板１の面積が減少した。また、実施例４でも、実施の形態１の実施例１〜３と同様に、実施の形態１で説明した比較例に比べ、複数の電極線２３の各々の厚さＴＨ３（図５参照）が減少し、複数の電極線２３の各々のＹ軸方向の幅ＷＤ３（図５参照）が増加した。
【０１３７】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、太陽電池の製造方法および太陽電池に適用して有効である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  半導体基板
１ａ  表面
１ｂ  裏面
２  表面電極
３  裏面電極
１１、１２  半導体領域
２１  バスバー電極
２２  フィンガー電極
２３  電極線
３１  バスバー電極
３２  集電電極
４１  基板載置台
４２  基板搬送ステージ
４３  塗布部
４４  塗布ノズル
４５  ノズル昇降ステージ
４６  ノズル支持フレーム
４７  タンク
４８  バルブ
４９  レギュレータ
５０  吐出口
５１、５３  配管
５２  バスバー電極形成用導電性ペースト
５４  フィンガー電極形成用導電性ペースト
ＤＭ１  直径
ＤＳ１、ＤＳ２  間隔
ＴＨ１〜ＴＨ３  厚さ
ＴＨ１１  最大厚さ
ＴＨ１２  最小厚さ
ＷＤ１〜ＷＤ３  幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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