(57)【要約】【課題】良好なセル特性を維持し、かつ、電極を鉛を含まない鉛フリーはんだによりコーティングした太陽電池を提供すること。【解決手段】鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極５，６を有する太陽電池。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池。
【請求項２】
前記電極が、ペーストを焼成することにより形成された電極であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項３】
前記電極が、金属蒸着法、スパッタリング法、もしくは、めっき法のいずれかにより形成された電極であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項４】
前記鉛フリーはんだは、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項５】
前記鉛フリーはんだは、Ｓｎ−Ａｇ系はんだであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項６】
前記ペーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒と、酸化りんと、ハロゲン化物と、を含有することを特徴とする請求項２記載の太陽電池。
【請求項７】
樹脂と溶剤と樹脂安定剤とからなるフラックスで洗浄された後、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池。
【請求項８】
鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクター。
【請求項９】
鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池を、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクターで配線したストリング。
【請求項１０】
前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだと、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだと、は同じ組成である請求項９記載のストリング。
【請求項１１】
前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方にＢｉを含有する請求項９記載のストリング。
【請求項１２】
前記Ｂｉの含有量が、３〜８９重量％である請求項４記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記Ｂｉの含有量が、３〜８９重量％である請求項１１記載のストリング。
【請求項１４】
前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方にＡｇを含有する請求項９記載のストリング。
【請求項１５】
前記Ａｇの含有量が、３．５〜４．５重量％である請求項５記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記Ａｇの含有量が、３．５〜４．５重量％である請求項１４記載のストリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、特に鉛フリーはんだでコーティングした太陽電池およびストリングとその材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだコーティングを行う場合における太陽電池の構造を図１に示す。エッチングが行われたＰ型シリコン基板１の受光面となる片面側にｎ型拡散層２が形成されており、さらに、そのｎ型拡散層２の上に表面反射率を低減させるための反射防止膜３が形成されている。一方、Ｐ型シリコン基板１の裏面には、裏面アルミ電極４が形成されている。さらに、Ｐ型シリコン基板１の裏面の一部と、受光面側の反射防止膜３には銀電極５，６が形成されている。そして、銀電極５，６に対しては、はんだ層７によるコーティングが施されている。
【０００３】
このような太陽電池は図２に示すような方法により製造されていた。すなわち、結晶系シリコンの場合は、まずＰ型シリコン基板１に対してエッチングを行う。これが基板エッチング工程である。そして、エッチングを行ったＰ型シリコン基板１に対して、受光面となる片面側にｎ型拡散層２を形成するｎ型拡散層形成工程を行い、その上に表面反射率を低減させるための反射防止膜３を形成する反射防止膜形成工程を行う。
【０００４】
そして、Ｐ型シリコン基板１の裏面には、Ａｌペーストをスクリーン印刷法により、ほぼ全面に印刷し、乾燥させた後、高温で酸化性雰囲気中で焼成して裏面アルミ電極４を形成する。これが裏面アルミペースト印刷・乾燥・焼成工程である。
【０００５】
さらにスクリーン印刷法により、Ｐ型シリコン基板１の裏面の一部と、受光面側の反射防止膜へ銀ペーストをパターン状に印刷し、高温で酸化性雰囲気中で焼成して銀電極５，６を形成する。すなわち、裏面銀ペースト印刷を行った後乾燥させる裏面銀ペースト印刷・乾燥工程を行い、焼成させて銀電極６を形成し、さらに、受光面銀ペースト印刷を行った後乾燥させる受光面側銀ペースト・乾燥工程を行い、焼成させて銀電極５を形成する。なお、銀電極５と銀電極６とを焼成させる場合は同時に焼成させる同時焼成工程を行うことが可能である。その後、上述のようにして形成される太陽電池素子を、活性剤を含むフラックスへ常温で数１０秒間浸漬させる。これがフラックス浸漬工程である。太陽電池素子をフラックスへ浸漬させた後、温風乾燥させ、約１９５℃の２重量％銀入りの６：４共晶はんだ浴に約１分間浸漬して、銀電極５，６に対して、はんだ層７によるコーティングを行う。これがはんだコーティング工程である。
【０００６】
はんだ層７によるコーティングが完了した後は、常温水中もしくは温水中での超音波洗浄を数回繰り返した後、最後に純水リンスを行い、温風乾燥を行う。これが洗浄・乾燥工程である。上述した工程により、太陽電池を製造が製造されるのである。
【０００７】
一方、太陽電池をインターコネクターで接続させたストリングは図３に示される。すなわち、図３は、従来のストリングを示す図で、太陽電池１０の表面主電極１１は６：４はんだでコーティングされており、複数の太陽電池１０が、６：４はんだでコーティングされたインターコネクタ１２で接続されている。このようなストリングは下記に示すような方法にて製造されていた。すなわち、銅リード線に６：４共晶はんだをコーティングしたインターコネクター１２を太陽電池１０の主電極１１に重ねて４００℃程度の熱風吹付けにより溶融・冷却固化することにより接続する。これを表、裏と繰返してストリングを作製し、太陽電池モジュールの製造に供していた。
【０００８】
近年、環境問題の観点から、鉛の人体への害が問題視され、種々のデバイスから鉛を使用しない方向に開発が進んでいる。そして、太陽電池の製造においても、鉛を含有しない鉛フリーの状態で製造を行うことが業界から強く切望されている。
【０００９】
しかしながら、これまで鉛フリーのはんだを用いた太陽電池は生産されていなかった。たとえば、従来の６：４共晶はんだから鉛を除いたＳｎ浴ではんだコーティングをおこなったところ、銀ペースト焼結体中の銀がＳｎ浴中に取込まれてしまい、電極が所々で消滅し太陽電池化できないという問題があった。これはＳｎの融点が２３１．９℃と、６：４共晶はんだの１８３℃に比べ約５０℃も高温となったためだと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、良好なセル特性を維持し、かつ、鉛を含まない鉛フリーはんだによりコーティングした太陽電池を提供することにある。また、本発明は、鉛フリーはんだでコーティングしたリード線を有するインターコネクターを提供するとともに、そのようなインターコネクターで太陽電池を接続した、信頼性を有するストリングを提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る太陽電池は、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池である。
【００１２】
また、本発明に係る太陽電池は、前記電極が、ペーストを焼成することにより形成された電極であることを特徴とする太陽電池である。
【００１３】
また、本発明に係る太陽電池は、前記電極が、金属蒸着法、スパッタリング法、もしくは、めっき法のいずれかにより形成された電極であることを特徴とする太陽電池である。
【００１４】
また、本発明に係る太陽電池は、前記鉛フリーはんだは、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだであることを特徴とする太陽電池である。
【００１５】
また、本発明に係る太陽電池は、前記鉛フリーはんだは、Ｓｎ−Ａｇ系はんだであることを特徴とする太陽電池である。
【００１６】
また、本発明に係る太陽電池は、前記ペーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒と、酸化りんと、ハロゲン化物と、を含有することを特徴とする太陽電池である。
【００１７】
また、本発明に係る太陽電池は、樹脂と溶剤と樹脂安定剤とからなるフラックスで洗浄された後、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池である。
【００１８】
また、本発明に係る太陽電池用インターコネクターは、鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクターである。
【００１９】
また、本発明に係るストリングは、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池を、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクターで配線したストリングである。
【００２０】
また、本発明に係るストリングは、前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだと、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだと、は同じ組成であるストリングである。
【００２１】
また、本発明に係るストリングは、前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方にＢｉを含有するストリングである。
【００２２】
また、本発明に係る太陽電池は、前記Ｂｉの含有量が、３〜８９重量％である太陽電池である。
【００２３】
また、本発明に係るストリングは、前記Ｂｉの含有量が、３〜８９重量％であるストリングである。
【００２４】
また、本発明に係るストリングは、前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方にＡｇを含有するストリングである。
【００２５】
また、本発明に係る太陽電池は、前記Ａｇの含有量が、３．５〜４．５重量％である太陽電池である。
【００２６】
また、本発明に係るストリングは、前記Ａｇの含有量が、３．５〜４．５重量％であるストリングである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る太陽電池は、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池であり、環境問題を解決しつつ、良好なセル特性を維持し、信頼性の高い太陽電池である。また、本発明に係る太陽電池を、鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクターで接続したストリングは、環境問題を解決しつつ、信頼性を有するストリングである。本発明に係る太陽電池は、従来の太陽電池を製造する際に、はんだ材料を変更するだけで製造できる。したがって、従来の太陽電池の製造方法を利用することで簡易に本発明に係る太陽電池を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る太陽電池は、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池である。太陽電池の電極に対してコーティングすることにより、電極を機械的な衝撃および雰囲気中の湿度から保護することが可能である。また、太陽電池の電極に対してコーティングすることにより、太陽電池同士をインターコネクターにて接続する際に配線を容易にすることが可能である。
【００２９】
図４は本発明に係る太陽電池で、はんだ層８以外は図１の従来の太陽電池と同じである。すなわち、はんだ層８は、従来は６：４共晶はんだであるはんだ層７であったが、本実施例では鉛フリーはんだであるはんだ層８である。
【００３０】
鉛フリーはんだとしては、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだまたはＳｎ−Ａｇ系はんだを使用することが可能である。Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだまたはＳｎ−Ａｇ系はんだは、Ｓｎはんだよりも融点の低いはんだである。ここで、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだは、０．１％以上のＡｇを含むＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだである。また、Ｓｎ−Ａｇ系はんだは、０．１％以上のＡｇを含むＳｎ−Ａｇ系はんだである。Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだにおいて、Ｂｉの含有量が３〜８９重量％であれば好適である。また、Ｂｉの含有量が３５〜６０重量％であればさらに好適である。このようにＢｉの含有量を設定するのは以下の理由によるものである。すなわち、はんだディップ工程を問題なく行うためには、現行のディップ温度である１９５℃程度で行うことが望ましく、少なくとも特性や信頼性などの点で実用上の限界である２２５℃以下で行う必要がある。２２５℃以下の融点となる組成は、０．１％Ａｇ含有の場合においてＢｉが５〜８８重量％で、１．３％Ａｇ含有の場合においてはびが３〜８９重量％である。一方、１９５℃以下の融点となる組成は、０．１％Ａｇ含有の場合においてＢｉが２７〜７９重量％で、１．８％Ａｇ含有の場合においてはＢｉが３５〜６０重量％である。以上より、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだにおいて、Ｂｉの含有量が３〜８９重量％であれば好適である。よって、Ｂｉの含有量が３〜８９重量％であれば好適であり、３５〜６０重量％であればさらに好適である。同様にＳｎ−Ａｇ系はんだにおいても、２２５℃以下の融点となる組成は、Ａｇが３．５〜４．５重量％である。一方、１９５℃以下の融点となる組成は、この系では存在しない。以上よりＳｎ−Ａｇ系はんだにおいて、Ａｇの含有量が３．５〜４．５重量％が好適である。
【００３１】
太陽電池の電極を作製する際に使用する銀ペーストとしては、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒とを主成分とし、塩化イリジウムと酸化りんを含むことを特徴とする銀ペースト材料を使用することができる。また、太陽電池の電極を作製する際に使用するフラックスとしては、ポリアルキルグリコール系樹脂と溶剤のみからなり、活性剤を含まないことを特徴とするフラックス材料を使用することができる。すなわち、樹脂と溶剤と樹脂安定剤とからなるフラックスを使用することができ、樹脂と溶剤と樹脂安定剤とからなるフラックスで洗浄された後、鉛フリーはんだで電極をコーティングすることができる。
【００３２】
太陽電池の電極は、ペーストを焼成することにより形成することが可能であり、また、金属蒸着法、スパッタリング法、もしくは、めっき法のいずれかにより形成することも可能である。
【００３３】
また、本発明に係るインターコネクターは、鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクターである。
【００３４】
また、本発明に係るストリングは、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池を、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされたリード線を有するインターコネクターで配線したストリングである。図５は本発明に係る太陽電池を用いたストリングを示すもので、太陽電池１０の表面主電極２１は、鉛フリーはんだでコーティングされており、複数の太陽電池１０が、鉛フリーはんだでコーティングされたリード線を有するインターコネクタ２２で接続されている。ここで、太陽電池に使用される鉛フリーはんだと、インターコネクターに使用される鉛フリーはんだとが同じ組成であれば、製造工程における加工が簡単で安定しているという利点が得られる。なお、太陽電池に使用される鉛フリーはんだと、インターコネクターに使用される鉛フリーはんだとが違う組成の場合は、それぞれの融点が異なるため、はんだ付け工程での微妙な温度調整などが必要となってくる。
【００３５】
また、太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方にＡｇを含有することにより、以下の効果がある。すなわち、太陽電池に使用される鉛フリーはんだにＡｇを含めることは、太陽電池のＡｇペースト電極中に含まれるＡｇの溶出を著しく遅らせる効果がある。一方、太陽電池電極側はんだにＡｇが含まれていない場合でも、インターコネクターに使用される鉛フリーはんだにＡｇを含めることによって、インターコネクターはんだ付け工程でのＡｇペースト電極からのＡｇの溶出を少しでも低減させることが可能である。
【００３６】
また、太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方にＢｉを含有する場合、太陽電池の電極とインターコネクターのリード線とを、鉛フリーはんだの融点を下げることなしに接続することが可能である。ここで、Ｂｉの含有量は、３〜８９重量％であれば好適であり、３５〜６０重量％であればさらに好適である。同様に、太陽電池に使用される鉛フリーはんだもしくはインターコネクターに使用される鉛フリーはんだの少なくとも一方がＳｎ−Ａｇ系の場合、そのＡｇの含有量は３．５〜４．５重量％が好適である。
【００３７】
＜発明の実施の形態＞
（実施の形態１）
図４に示されるように、テクスチャエッチングされたＰ型シリコン基板１の片側表面に、Ｐの熱拡散によりｎ型拡散層２を形成し、その上に反射防止膜３としてプラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を形成した。裏面に市販のアルミペーストをスクリーン印刷法にて印刷し１５０℃程度で乾燥の後、空気中で焼成し裏面アルミ電極４を形成した。
【００３８】
片側表面にｎ型拡散層２および反射防止膜３を設け、さらに、裏面に裏面アルミ電極４を設けたＰ型シリコン基板１に対して、銀ペースト焼成、蒸着法、スパッタリング法、もしくは、めっき法にて、電極形成を行うことができる。
【００３９】
銀ペースト焼成により電極形成を行う場合は下記に示す手順にて行うことができる。すなわち、表１の組成からなる銀ペーストをペースト法にて、Ｐ型シリコン基板１の裏面の所定位置に約３０ミクロン厚に印刷し、１５０℃で約４分乾燥する。次いでＰ型シリコン基板１の受光面側へ銀ペーストをパターン状に印刷して乾燥後、６００℃の温度条件下、酸化性雰囲気中で２分間焼成することにより表裏面の銀電極５，６を形成することができる。
【００４０】
【表１】
2008177560.tif 000003
【００４１】
また、蒸着法により電極形成を行う場合は下記に示す手順にて行うことができる。すなわち、反射防止膜表面にレジスト法により、所定のパターンを抜き、ＨＦで反射防止膜をエッチング除去して、乾燥させた後、７０℃程度の温度条件下で、Ｔｉ，Ｐｄ，Ａｇの順にそれぞれ０．１、０．１、１μｍの厚さで蒸着を行う。その後、レジストを剥離させた後、３５０℃の温度条件下、窒素中で熱処理を行うことにより銀電極を形成することができる。なお、スパッタリング法にて銀電極を形成する場合においても、電極形成の手順は蒸着法による手順と同様に行うことが可能である。
【００４２】
また、めっき法にて電極形成を行う場合は下記に示す手順にて行うことができる。すなわち、反射防止膜表面にレジスト法により、所定のパターンを抜き、ＨＦで反射防止膜をエッチング除去を行う。そして、めっき前処理を行った後、Ｎｉ，Ａｇの無電解めっきをそれぞれ０．５、２．５μｍの厚さで形成する。その後レジスト剥離を行い、１５０℃窒素中で熱処理することにより銀電極を形成することができる。
【００４３】
銀電極を形成させた太陽電池セルを、表２の組成のフラックス中へ浸漬し、熱風乾燥後、表３に示す組成のはんだ浴に浸漬し、はんだ層８を形成することができる。はんだには濡れ性向上のため微量のりんやアンチモン、ガリウムを含有させることが可能である。その後、純水もしくは温純水でリンスを行った後、乾燥させ太陽電池を完成させた。なお、表３には鉛フリーはんだとして、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだと、Ｓｎ−Ａｇ系はんだとが記載してあるが、いずれのものであっても電極を被覆することができる。
【００４４】
【表２】
2008177560.tif 000004
【００４５】
【表３】
2008177560.tif 000005
【００４６】
この太陽電池の特性検査を行い、ＦＦ値が０．６９以下のものを不良と判定した。銀ペースト焼結体がはんだ浴に食われる現象、すなわち、銀ペースト焼結体中の銀がＳｎ浴中に取り込まれてしまい電極が所々で消滅して太陽電池化できないという現象が発生した際には、ＦＦ値が大幅に低下し、不良を容易に判断できる。従来法としてのＳｎのみ浴との比較結果を表４に示す。電極の形成は、ペースト焼成法、蒸着法、スパッタリング法、めっき法のそれぞれの形成方法を使用した。なお試験数は５であった。本発明に係るめっき組成は、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだ、もしくは、Ｓｎ−Ａｇ系はんだの双方にて電極の被覆を行った。
【００４７】
【表４】
2008177560.tif 000006
【００４８】
はんだ組成が、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系もしくはＳｎ−Ａｇ系のいずれの場合、電極形成方法にかかわらず、ＦＦ値において不良と判定されるものはなかった。一方、はんだ組成が、Ｓｎのみの場合は、電極形成方法がいずれの場合であっても、試験数５の全てにおいてＦＦ値の不良が判定された。
【００４９】
したがって、Ｓｎはんだに比べて低温化はんだであるＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだもしくはＳｎ−Ａｇ系はんだを使用することにより、ペースト焼成法、蒸着法、スパッタリング法、めっき法のうちのいずれの電極形成方法であっても、金属電極に対して良好なはんだコーティングが可能であることが理解できる。
【００５０】
なお、ペースト焼成法、蒸着法、スパッタリング法、めっき法のうちのいずれの電極形成方法であっても、銀を上層金属とする代わりに、銅などを上層金属として使用することができる。なお、上層金属とは、めっき法や蒸着法の場合、２〜３種類の金属を順番に形成することが一般的であるが、その際の最も外側の層にある金属のことである。また、めっき法においては無電解めっきのみならず電解めっき法にても電極形成を行うことができる。また、本発明に係る太陽電池は、はんだ材料を変更するのみであり、何ら複雑さは無く、従来の太陽電池形成工程を全てそのまま適用することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
鉛フリーはんだ材料に対する銀ペースト材料の比較を行った。銀ペーストとしては、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒と、酸化りんと、ハロゲン化物と、を含有する銀ペーストを使用した。具体的には、表１に記載された銀ペーストである。一方、比較例としては市販品の銀ペースト（ＤｕＰｏｎｔ社８０５０Ｓ）を用いた。セル化の手順としては実施の形態１で記載したのと同様のセル化手順を使用した。なお、電極形成手法としては実施の形態１と同様の手法を用いた。ＦＦ値についての評価手法としても実施の形態１にて説明した通りである。結果を表５に示す。試験数は５とした。
【００５２】
【表５】
2008177560.tif 000007
【００５３】
はんだ材料としては、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだもしくはＳｎ−Ａｇ系はんだのいずれのはんだを使用した場合においても、表１記載の銀ペーストを使用して電極を形成した場合、ＦＦ値が不良であるＦＦ不良数は無かった。一方、Ｓｎはんだを使用した場合、表１記載の銀ペーストを使用して電極を形成したとしても、試験数５の全てにおいてＦＦ不良であった。なお、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだもしくはＳｎ−Ａｇ系はんだのいずれのはんだを使用した場合においても、市販の銀ペーストを使用して電極を形成した場合、試験数５の全てにおいてＦＦ不良であった。また、Ｓｎはんだを使用し、市販の銀ペーストを使用して電極を形成した場合、試験数５の全てにおいてＦＦ不良であった。表５の結果から、市販の銀ペーストを用いて電極を形成した場合、表３に記載されたはんだ浴であっても、はんだコーティングが不十分であることがわかる。
【００５４】
（実施の形態３）
実施の形態３ではフラックス材料の比較を行った。電極形成に使用する銀ペーストは表１に記載されたものを用いた。フラックスは、表２に記載されたフラックスと、市販品のフラックス（サンワ化学製ＳＦ−６０）と、を使用して両者を比較した。なお、市販品のフラックス（サンワ化学製ＳＦ−６０）はハロゲン化合物を含んでいる。
【００５５】
セル化の手順としては実施の形態１で記載したのと同様のセル化手順を使用した。なお、電極形成手法としては実施の形態１と同様の手法を用いた。ＦＦ値についての評価手法としても実施の形態１にて説明した通りである。試験数は５とした。ＦＦ値が不良となる場合のＦＦ不良数を判定した。
【００５６】
一方、簡易的な信頼性評価として耐湿性試験（８５℃、８５％ＲＨ，５００ｈ）後の外観検査を加えた。この耐湿性試験は、はんだコーティングを終えたセルを上記方法にて洗浄乾燥したセルに対して実施するもので、ハロゲンなど腐食性物質の洗浄が不充分であればはんだや銀が変色する、あるいは腐食粉を生成し不良を容易に判別できることがわかっている。耐湿性試験の結果、不良と判別されたものを信頼性不良と判断した。上述のＦＦ不良数の結果と信頼性不良数の結果とを表６に示す。
【００５７】
【表６】
2008177560.tif 000008
【００５８】
表６の結果から、表２記載のフラックスを使用した場合においては、鉛フリーはんだ組成を用いると、電極コーティングにおいて不良数が無く、しかも信頼性においても不良数がないことが理解できる。一方、市販の活性剤を含むフラックスを使用した場合においては、鉛フリーはんだ組成を用いると、電極コーティングはできるものの、信頼性においてはほとんどが不良となり、実用的でないことがわかる。
【００５９】
（実施の形態４）
実施の形態４では、太陽電池の電極を被覆するはんだ組成と、インターコネクター側のリード線を被覆するはんだ組成と、の組み合わせることにより、はんだ付け性およびストリング状態での信頼性を評価した。はんだ付けにおいてフラックスは使用していない。結果を表７に示す。
【００６０】
【表７】
2008177560.tif 000009
【００６１】
結果として、いずれの組合せでもストリングを形成するに際して配線接続が可能であり、しかもストリング状態での信頼性も有していることがわかる。
【実施例】
【００６２】
図４に示されるような本発明に係る太陽電池を下記のような手法で作製した。すなわち、テクスチャエッチングされた厚さ３３０ミクロンで、１２５ｍｍ角型のＰ型シリコン基板１の片側表面に、９００℃のＰの熱拡散により約５０Ω／□の面抵抗値をもつｎ型拡散層２を形成し、その上に反射防止膜３としてプラズマＣＶＤ法により約６０ｎｍのシリコン窒化膜を形成した。裏面に市販のアルミペースト４をスクリーン印刷法にて印刷し１５０℃程度で乾燥ののち、空気中７００℃で焼成し裏アルミ電極４を形成した。
【００６３】
続いて、銀ペースト焼成法にて電極を形成した。すなわち、表１の組成からなる銀ペースト６を同法にて裏面の所定の位置に約３０ミクロン厚に印刷し１５０℃で約４分乾燥した。次いで受光面側へ銀ペースト５をパターン状に印刷・乾燥後、６００℃、酸化性雰囲気中で２分間焼成することにより表裏面の銀電極を形成した。
【００６４】
このようにして作製した太陽電池化セルを表２の組成のフラックス中へ常温下１分間浸漬し、１００℃１分間の熱風乾燥後、表３に示す組成のはんだ浴に１分間浸漬し、はんだ層８を形成した。はんだには濡れ性向上のため微量のりんやアンチモン、ガリウムが含有される。これを純水、温純水で計５分間のリンスの後、乾燥させ太陽電池を完成させた。
【００６５】
また、本発明に係るインターコネクターは、所望の組成のはんだ浴に、幅が２ｍｍで厚さが０．２ｍｍの銅線を浸漬し、一定速度で巻取り引出すという方法で製造することが可能である。
【００６６】
また、本発明に係るストリングは、下記のように製造される。すなわち、図３に示すように、所望の長さにカットしたインターコネクターを太陽電池の受光面電極に接するようにセットし、インターコネクターごと４００℃程度の熱風を吹付け、そのはんだ同士をいったん融解させた後、冷却・固化することでインターコネクターと太陽電池とを一体化させる。その後、太陽電池の裏面側電極に対しても、太陽電池を反転するなどし、同様の工程を行うことで、本発明に係るストリングを製造することが可能である。
【００６７】
なお、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来の太陽電池の断面図である。
【図２】太陽電池の製造工程を説明する図である。
【図３】従来のストリングを説明する図である。
【図４】本発明に係る太陽電池の断面図である。
【図５】本発明に係るストリングを説明する図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  Ｐ型シリコン基板、２  ｎ型拡散層、３  反射防止膜、４  裏面アルミ電極、５，６  銀電極、７  はんだ層、８  はんだ層、１０  太陽電池、１１  ６：４はんだでコーティングされた主電極、１２  ６：４はんだでコーティングされたインターコネクター、２１  鉛フリーはんだでコーティングされた主電極、２２  鉛フリーはんだでコーティングされたインターコネクター。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年1月22日(2008.1.22)
【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】
鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池であって、
前記電極は、銀ペーストを焼成することにより形成された銀電極であり、
前記鉛フリーはんだは、Ｂｉの含有量が３５〜６０重量％であるＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだであることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
樹脂と溶剤と樹脂安定剤とからなるフラックスで洗浄された後、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記銀ペーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒と、酸化りんと、ハロゲン化物と、を含有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた電極を有する太陽電池を、鉛を含まない鉛フリーはんだでコーティングされた太陽電池用インターコネクターで配線したストリングであって、
前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだ、もしくは、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだ、の少なくともいずれか一方は、Ｂｉの含有量が３５〜６０重量％であるＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ系はんだであることを特徴とするストリング。
【請求項５】
前記太陽電池に使用される鉛フリーはんだと、前記インターコネクターに使用される鉛フリーはんだと、は同じ組成であることを特徴とする請求項５に記載のストリング。