(57)【要約】シリコン太陽電池およびその接点が、少なくとも２段階印刷プロセスにおいて印刷される。バスバーおよびフィンガー線を別個に印刷することができる。バスバーおよびフィンガー線中における銀の低減が、本発明の技術の利用（例えば銀ペーストに類似する低接触抵抗を維持しつつ、特定のベース金属を使用すること）を介して実現される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスであって、前記プロセスは、
ａ．前記シリコンウエハーの前記フロント側へＡＲＣ層を適用することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡを前記ＡＲＣ層上に印刷することであって、前記ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、
ｃ．ペーストＢをペーストＡ上に印刷することであって、前記ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、前記格子パターンは、
ｉ．前記分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーと、
ｉｉ．前記フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線と、
を含み、
ペーストＡおよびペーストＢの印刷面積の合計が、前記フロント側の面積の１０％未満であることと、
ｄ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
前記ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、前記無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、前記ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
前記ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、前記無機部分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含む、
プロセス。
【請求項２】
ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つは、ホットメルト接着剤を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
ペーストＡは、
ａ．５０〜９５ｗｔ％の金属源であって、
ｉ．銀または銀源、および
ｉｉ．ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属または金属源、
を含む、
金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記金属源は、銀合金と、ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属とを含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記金属源はニッケルを含み、前記ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される、請求項３に記載のプロセス。
【請求項６】
前記ガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のＰｂ含有ガラスフリットを含み、前記ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するために、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項７】
前記ペーストは、０．０１〜１０ｗｔ％の金属アセチルアセトネートを含み、前記金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｓｂ、Ｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｒｕ、ＲｈおよびＦｅからなる群から選択される、請求項３に記載のプロセス。
【請求項８】
ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩をさらに含み、前記金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し、式中、ａ＝１、２または３であり、ｂ＝１、２または３であり、ｃ＝ａ／２、ａまたは２ａであり、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＹからなる群から選択される、請求項３に記載のプロセス。
【請求項９】
ペーストＡは、有機亜鉛化合物をさらに含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項１０】
少なくとも１つのペーストは、０．０１〜５ｗｔ％の有機リチウム化合物をさらに含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項１１】
ペーストＢは、
ａ．４０〜８５ｗｔ％の金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１３】
ペーストＢのガラス成分のＴｇは、ペーストＡのガラス成分のＴｇ以下である、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１４】
ペーストＢ中の金属およびガラスの合計割合は、ペーストＡ中の合計割合未満である、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１５】
ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つは、インクジェットプリンタによって印刷される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
ペーストＢはガラスを含まない、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記線のアスペクト比は、０．１〜１である、請求項３に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１２年４月１８日出願の米国仮特許出願６１／６３５，２６２号に対する優先権を主張する。同文献の開示内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、ペースト組成物、ペースト組成物を作製する方法、太陽電池接点を形成する方法、ならびに太陽電池および他の関連する部品内に使用可能な焼成接点に関する。好適には、ペーストは、銀を含む。
【背景技術】
【０００３】
太陽電池は、一般に、太陽光を、有用な電気エネルギーに変換する半導体材料（例えば、シリコン（Ｓｉ））によって作製される。太陽電池は、典型的には、Ｓｉの薄いウエハーによって作製され、リン（Ｐ）またはホウ素（Ｂ）を適切なリンまたはホウ素源からＰ型またはＮ型のＳｉウエハー内に拡散させることにより、必要なＰＮ接合がこの薄いウエハーに形成される。シリコンウエハーのうち、太陽光が入射する面に一般的に反射防止膜（ＡＲＣ）をコーティングすることにより、入射太陽光の反射損失を回避し、また、この膜は、光によって発生したキャリア再結合を回避する保護層としても機能するため、太陽電池の効率を向上させる。２次元電極格子パターンは、Ｐ型ＳｉまたはＮ型ＳｉのＮ側またはＰ側への接続を提供するフロント接点として知られ、他方側（バック接点）上のアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）のコーティングにより、シリコンのＰ側またはＮ側への接続が得られる。これらの接点は、ＰＮ接合から外部負荷への電気出口である。
【０００４】
シリコン太陽電池のフロント接点は、厚い膜ペーストのスクリーン印刷によって形成される。典型的には、ペーストは、適切な微細な銀粒子、ガラスおよび有機物質を含む。スクリーン印刷後、ウエハーおよびペーストが、典型的には炉設定温度において、大気中で焼成される。焼成時において、ガラスが軟化、溶融して反射防止膜に反応し、シリコン表面をエッチングし、隣接するシリコン／銀接点の形成を促進させる。銀は、シリコン上にアイランドとして堆積する。シリコン／銀アイランドの形状、サイズおよび数により、シリコンから外側回路への電子移動効率が決定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、一般に、シリコン太陽電池およびその接点に主に関する。少なくとも２段階印刷プロセスにおいて、バスバーおよびフィンガー線が印刷される。本発明者らは、銀ペーストに匹敵する低接触抵抗を維持しつつ、本発明の技術の使用（例えば、特定のベース金属の使用）を介して、バスバーおよびフィンガー線中の銀含有量の低減を実現した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
いくつかの異なる印刷方式が開発されているが、いずれも銀レイダウンの低減を目的としており、高セル効率を維持しつつ、太陽電池製造コストを低下させる。
【０００７】
堆積方法を個別に選択できる柔軟性がありかつ堆積方法および印刷順序に合わせて個々に調整されたペースト組成物が得られれば、必要な銀量の低減（低レイダウン）が可能となる。
【０００８】
例えば、２倍の印刷を用いてより幅狭のおよびより長尺の線を堆積させることにより、高効率を維持しつつ、（例えば、第２の印刷においてＡｇ含有量を低減した組成物を用いることにより）フィンガー上層に必要な銀量を低減することができる。同様に、より細いバスバーを印刷するかまたは低温の焼結Ａｇポリマーペーストによってバスバーを印刷することによっても、銀量の低減を達成することができる。
【０００９】
特定の印刷方式の場合、フィンガーを二重印刷しないため、フィンガーにおける線幅の増加およびアスペクト比の低下の原因となる不整合を回避できるという利点がある。
【００１０】
フィンガーおよびバスバー双方におけるペースト組成物は異なる場合があるため、印刷時および焼成後に所望の性能特性を最大化するように個別に選択することができる。例えば、良好な接着性および半田濡れ性が得られるようにバスバーペーストを最適化することができ、極めて幅狭の高アスペクト比の線印刷、低バルク抵抗率および低接触抵抗が得られるように、フィンガーペーストを最適化することができる。
【００１１】
特定の方式の場合、印刷方法および所望の電気、接着、半田能力特性に合わせて特定の性能特性を最大化するように、３つのペースト全てを個別調整することができる。
【００１２】
多様な方式を以下の表１にまとめることができる。
【表１】
2015523707.tif 000003
【００１３】
上記の表において、ＳＰはスクリーン印刷を意味し、ＳｔＰはステンシル印刷を意味し、ＨＭはホットメルトを指す。上記の表中に羅列している印刷方式全てにおいて、適切なペーストＡ、ＢおよびＣのホットメルト形態を用いることができる。一般的に、電極形成のための二重印刷用途において、インクジェット印刷（ＩＪＰ）を用いることもできる。１つのシナリオにおいて、ＩＪＰを有利に用いて、（焼成後の金属線と半導体層との間の良好な接点を得るために）第１のフィンガーの層を印刷することができる。別の例において、ＩＪＰを用いて、エッチャントペーストを印刷した後、フィンガー金属線の印刷を行うことができる（この場合、フィンガー金属線の印刷を、ワンパスにおいてまたは本発明による二重印刷によって実行することができる）。別のシナリオにおいて、ＩＪＰを用いて、フィンガーの印刷前または印刷後に細いバスバーを印刷することもできる（その結果、バスバー中の銀レイダウンの低減が可能となる）。
【００１４】
本明細書中、ペーストＡ、ＢおよびＣの詳細を以下に定義する。
【００１５】
上記の表中に詳細を示す印刷方式を、図２〜図９中に模式的に示す。図２は、方式１および２による２つの太陽電池基板の上面図を示す。図７は、方式１による太陽電池基板の斜視上面図を示す。方式１は、本発明の実施形態を示す。この実施形態は、フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。このプロセスは、（ａ）シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、（ｂ）ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、（ｂ）ペーストＢをペーストＡ上に印刷することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、（ｉ）分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバー、および（ｉｉ）フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線であって、ペーストＡおよびペーストＢの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、フィンガー線を含む、ことと、（ｃ）二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する、ことを含む。
【００１６】
また、方式２を図２（下）および図８に示す。方式２は、本発明の別の実施形態であり、フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。方式２は、（ａ）ファイヤースルー性能を有するペーストＡをステンシルを介してＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、（ｂ）ペーストＢを印刷および乾燥することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーを含む、ことと、（ｃ）二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性が得られ、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低い、ことを含む。
【００１７】
図３は、２つの太陽電池基板の上面図であり、本発明の方式３および４を示す。方式３は、図９（対応する斜視図）中にも示される。方式３は、フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスを示す。このプロセスは、（ａ）非ファイヤースルー性能を有するペーストＢをスクリーン印刷および乾燥して、少なくとも２本の平行なバスバーを形成することと、（ｂ）ファイヤースルー性能を有するペーストＡをステンシルを介してＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡがパターン上に印刷され、パターンは、少なくとも２本の平行なバスバーを接続する細い平行な分割フィンガーを含む、ことと、（ｃ）二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する、ことを含む。
【００１８】
図３は、本発明のさらに別の実施形態に係る方式４（下）をさらに示す。方式４は、フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。このプロセスは、（ａ）シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、（ｂ）ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、（ｃ）第２のペーストＡまたはＢまたはＣを第１のペーストＡ上に印刷することであって、第２のペーストＡまたはＢまたはＣは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、（ｄ）第１のペーストおよび第２のペースト上に第３のペーストＢを印刷することであって、ペーストＢは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーとして印刷され、第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％の未満である、ことと、（ｅ）三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供することができ、ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時においてペーストＣよりも低い接触抵抗を提供する、ことを含む。
【００１９】
図５は、方式７および８による２つの太陽電池基板の上面図である。方式７は、フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。方式７は、（ａ）ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、（ｉ）フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線および（ｉｉ）フィンガー線と直交する少なくとも２本の平行なバスバーを含む、ことと、（ｂ）ペーストＡ、ＢまたはＣをフィンガー線の下印刷部上に印刷および乾燥することであって、ペーストＡ、ＢまたはＣは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、（ｃ）二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡにより、焼成時において、ペーストＢ（またはＣ）よりも良好な半田濡れ性および接着性がシリコンに提供され、ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時においてペーストＣよりも低い接触抵抗を提供する、ことを含む。
【００２０】
図４および図６も、太陽電池基板の上面図であり、方式５、６、９および１０による本発明のさらなる実施形態を示す。
【００２１】
本発明の別の態様として、フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスがある。このプロセスは、（ａ）シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、（ｂ）ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、（ｃ）第２のペーストＡまたはＢまたはＣを第１のペーストＡ上に印刷することであって、第２のペーストＡまたはＢまたはＣは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、（ｄ）第１のペーストおよび第２のペースト上に第３のペーストＢを印刷することであって、ペーストＢは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーとして印刷され、第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、ことと、（ｅ）三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性がシリコンに提供され、ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＣにより、焼成時においてペーストＡよりも低い接触抵抗が提供される、ことを含む。
【００２２】
本発明の別の態様として、フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をシリコンウエハーのフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスがある。このプロセスは、シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを複数の連続する平行な細いフィンガー線として印刷して、連続するフィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、ペーストＢをペーストＡ上に印刷することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーと、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線とを含み、ペーストＡおよびペーストＢの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、ことと、二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを有し、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性がシリコンに提供される、ことを含む。
【００２３】
本発明の別の態様は、フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をシリコンウエハーのフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。このプロセスは、シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを複数の連続する平行な細いフィンガー線として印刷して、連続するフィンガー線の下印刷部を形成することと、第２のペーストＡまたはＢまたはＣをペーストＡ上に印刷することであって、第２のペーストを格子パターン状に印刷し、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する連続する平行な細いフィンガー線を含み、これにより間に隙間が設けられる、ことと、第１のペーストおよび第２のペースト上に第３のペーストＢを印刷することであって、第３のペーストは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーとして印刷され、第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、ことと、三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供することができ、ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時においてペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する、ことを含む。
【００２４】
本発明の別の態様は、フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をシリコンウエハーのフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。このプロセスは、ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線およびフィンガー線と直交する少なくとも２本の平行なバスバーを含む、ことと、第２のペーストＡ、ＢまたはＣを第１のペースト上に印刷および乾燥することであって、第２のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する連続する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時において、ペーストＢよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時においてペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する、ことを含む。
【００２５】
本発明の別の態様は、フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をシリコンウエハーのフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。このプロセスは、シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線およびフィンガー線と直交する少なくとも２本の平行なバスバーを含む、ことと、第２のペーストＡまたはＢまたはＣを第１のペースト上に印刷することであって、第２のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられた平行な細いフィンガー線とフィンガー線と直交する少なくとも２本の平行なバスバーとを含み、第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、ことと、二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時においてペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する、ことを含む。
【００２６】
本発明の別の態様は、フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をシリコンウエハーのフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスである。このプロセスは、ファイヤースルー性能を有するペーストＢを少なくとも２本の平行なバスバー間のステンシルを介して印刷および乾燥することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、少なくとも２本の平行なバスバーを接続させる平行な細いフィンガー線を含む、ことと、ファイヤースルー性能を有するペーストＡをステンシルを介してＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは、少なくとも２本の平行なバスバーを含むパターン状に印刷される、ことと、二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する、ことを含む。
【００２７】
以下の詳細な記載を添付図面と共に参照すれば、本発明のより深い理解および本発明の多数の利点が容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を形成するプロセスを模式的に示す。
【図１Ｂ】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を形成するプロセスを模式的に示す。
【図１Ｃ】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を形成するプロセスを模式的に示す。
【図１Ｄ】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を形成するプロセスを模式的に示す。プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を形成するプロセスを模式的に示す。
【図１Ｅ】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を形成するプロセスを模式的に示す。図１Ａ〜１Ｅに示した参照符号は、１０：ｐ型シリコン基板、２０：ｎ型拡散層、３０：フロント側保護層／反射防止膜、４０：ｐ＋層（裏面場（ＢＳＦ））、７０：バック側上に形成された第１のペースト、７１：第１のペースト７０の焼成によって形成されたバック電極、８０：バック側上に形成された第２のペースト、８１：第２のペースト８０の焼成によって形成されたバック電極、５００：フロント側の銀／金属添加物、５０１：ＡＲＣを介したペースト５００の焼成後の銀／金属添加物フロント電極、をそれぞれ示す。
【図２】本発明の例示的な実施形態に係る太陽電池基板の上面図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態に係る太陽電池基板の上面図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態に係る太陽電池基板の上面図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態に係る太陽電池基板の上面図である。
【図６】本発明の例示的な実施形態に係る太陽電池基板の上面図である。
【図７】図２の上部に示す太陽電池基板の斜視上面図である。
【図８】図２の下部に示す太陽電池基板の斜視上面図である。
【図９】図３の上部に示す太陽電池基板の斜視上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
光起電エネルギー変換のための格子パリティの到達するコスト効率の良い光起電製品を達成するための可能な方法の１つとして、信頼性のある高効率でありかつコスト効率の良い太陽電池の利用がある。市場シェアが約８０％である今日のＰＶ市場を決定する技術として、二重側接点のｃ−Ｓｉ太陽電池があり、堅牢および多用途であることが判明している。このような太陽電池処理コストの全体の約４０％は、高価な接点ペースト（特に、銀含有ペースト）の利用に起因することが推定される。本発明者らの発見によれば、銀太陽電池の性能を維持しつつ銀含有量を低減するための代替策として、銀ペーストと同様の低接触抵抗を維持しつつ特定のベース金属を用いたセルを設計する方法がある。
【００３０】
銀電極を有するｃ−Ｓｉ太陽電池における電気特性の損失または劣化は、高オーム損失（すなわち、銀とシリコン基板との間の高接触抵抗）に主として起因する。接触抵抗を向上させるために、例えば、ガラスフリット組成、金属粉末の形状および同時焼成の設定プロファイルの変更または改変など、多大な労力が払われてきた。しかし、十分なレベルの成果が得られず、例えば、厚い絶縁層の形成は、従来のセルのフロント電極における限定要因となっている。
【００３１】
ベース金属接点の開発において多大な労力が払われてきたが、実用的に不便な点が多く、非酸化性雰囲気（例えば、窒素、アルゴン、窒素／水素）中での焼成も必要になるので、十分な成果が得られていない。空気中での焼成が可能であり、Ｓｉ表面との低接触抵抗を生成するより廉価な導体組成物が市場において顕著に必要とされている（従来のパターンおよび新規セルアーキテクチャを含む）。よって、入念な研究を介して、本発明者らは、コスト効率の良い太陽装置のために、産業レベル生成プロセス（例えば、高速空気焼成）に匹敵するベース金属材料を用いた低オーム損失を提供する新規ペーストを開発した。
【００３２】
新規の二重印刷方式を図２〜図９に示す。
【００３３】
本明細書において、本発明者らによる発見によれば、ＮｉＢ、ＮｉＳｉ、ＮｉＰまたはその混合物を含む空気焼成ベース金属ペースト組成物を銀と共に用いた場合、標準的な銀ペーストに匹敵するかまたは上回る結果が得られる。このようなものは、シリコン上における接触抵抗を伝送線方法（ＴＬＭ）を用いて開発および試験されてきた。
【００３４】
本発明による方法は、（ａ）ＮｉＢを、平均粒径が２〜５μｍである粉末にするステップと、（ｂ）ガラスフリットを用いることなく、ペースト（有機ビヒクルおよび溶剤）を７０〜９５％の固体に基づいて形成するステップと、を有する。その結果得られた層をよく焼結する。（ｃ）このペースト組成物は、ｎ＋−表面Ｓｉウエハー上において用いることができる。ｎ＋−表面Ｓｉウエハーは、（ｉ）Ｐ型ウエハーセル：フロント電極；（ｉｉ）Ｎ型ウエハーセル：バック電極；（ｉｉｉ）ＰＭＷＴ：フロント／バック電極およびプラグ；（ｉｖ）Ｎ型：フロント電極（ｖ）ＥＷＴ：プラグ電極または（ｖｉ）ｐ−ＰＥＲＣ：フロント電極、を備える。
【００３５】
本発明の太陽電池は、シリコン、金属を含む金属ペースト（例えば、銀、ニッケル、銅、パラジウム、白金、ガラス、有機ビヒクル、添加物金属酸化物、ドーパント）、添加物（例えば、接着促進剤、平滑化剤およびホットメルト接着剤）の主要な構成成分のうちのいくつかを含む。さらなる添加物（例えば、接着促進剤、平滑化剤、およびホットメルト接着剤）も、本発明の多様な実施形態において使用される。
【００３６】
ペーストをこのような基板上に塗布する方法は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、パッド印刷、ステンシル印刷、（ホットメルトペーストを用いた）ホットメルトインク印刷およびマイクロスプレーからなる群から選択される。現在において好適な方法は、スクリーン印刷である。
【００３７】
ペースト組成物は、例えば、光への露出によって発生した電流を収集するシリコンベースの太陽電池のためのフロント接点を形成するためまたは電子を外部負荷へ伝導するバック接点を形成するための膜ペーストとして用いることができる。セル効率（η）および曲線因子（ＦＦ）によって測定されるようなセル電気性能は、銀／シリコンインターフェースの微細構造および電気特性による影響を受ける。太陽電池の電気特性は、直列抵抗（Ｒｓ）およびシャント抵抗（Ｒｓｈ）によっても特徴付けられる。フロント接点インターフェースの組成および微細構造により、Ｒｓが主に決定される。本ペースト組成物により、効率（η）および曲線因子（ＦＦ）によって測定されるような低直列抵抗（Ｒｓ）および高シャント抵抗（Ｒｓｈ）を高性能太陽電池に提供することができる。
【００３８】
本発明のペースト組成物および方法は、ガラス媒体を介したフロント接点成分（典型的にはＮｉおよびＳｉ）間の最適化された相互作用、結合および接点形成を促進することができる。ペースト組成物をシリコン基板上に印刷および焼成して、ガラスを溶解させ、内部の金属を焼結させることができる。焼成後、Ｎｉ／Ｓｉ導電性アイランドが形成されることにより、導電性ブリッジがバルクペーストとシリコンウエハーとの間に得られる。鉛枠ガラスが用いられる場合、鉛枠ガラスにより、比較的低温における優れた流量特性に起因する低焼成温度が可能となる。
【００３９】
このペーストは、任意の適切な技術により基板上に塗布することができる。一実施形態において、ペーストの塗付は、スクリーン印刷、ステンシル印刷、押し出し、パッド印刷、インクジェット印刷、ホットメルト印刷、または当業者が認識する任意の適切な微細堆積直接書き込み技術によって行うことができる。ペースト組成物を用いて、太陽電池の接点を形成することができる。ペーストを基板上にスクリーン印刷し、基板上に形成されたペーストを比較的低温（５５０℃〜８５０℃のウエハー温度；炉設定温度は６５０℃〜１０００℃）まで焼成して、低抵抗接点を例えばリンドープシリコンウエハーのＮ側とペースト組成物との間に形成する。
【００４０】
金属成分。太陽電池接点は典型的には、銀、アルミニウム、上記の組み合わせの銀源またはアルミニウム源を含む。本発明の特徴として、従来の高銀接点に相対して類似のまたは優れた電気特性を維持しつつ、太陽電池フロント接点の生成における銀消費が低減される点がある。そのため、本段落中に記載される銀がいかなる量であっても、他の金属（例えば、ニッケル、銅、パラジウム、および白金）で代替することができる。銀金属成分は、任意の適切な形態をとり得る（例えば、銀金属粉末、銀合金、銀塩、および有機金属銀、銀酸化物、および銀含有ガラス）。ペースト中に用いられる銀粒子は、粒子（例えば、薄片、球状粒子、不規則形状の粒子、ナノサイズ粒子、粒子の凝集）にしてもよいし、あるいは懸濁液（例えば、コロイド懸濁液、または粒子を含まない溶液、および上記の組み合わせ）中に提供してもよい。薄片が好適である。上記の組み合わせを用いてもよい。ペーストを配合する際、金属粉末の粒径は典型的には約０．１〜約４０ミクロンであり、好適には１０ミクロン未満である。例えばペーストは、約８０〜約９９ｗｔ％の球状銀粒子またはあるいは約７０〜約９０ｗｔ％の銀粒子および約１〜約１０ｗｔ％の銀薄片を含み得る。一定割合の銀粒子をノジュラー銀と交換してもよい。あるいは、ペーストは、約７５〜約９０ｗｔ％の銀薄片および約１〜約１０ｗｔ％のコロイド銀、または約６０〜約９５ｗｔ％の銀粉末または銀薄片および約０．１〜約２０ｗｔ％のコロイド銀を含み得る。
【００４１】
添加物。金属酸化物。本明細書中に記載される添加物は、Ａｇ、Ａｌ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎａ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される金属の少なくとも１つの酸化物を提供する。本明細書中の有用な酸化物としては、ＫＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＭｎＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、Ｎｉ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＣｕＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｏＯ２、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ｍｏ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＰｂＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＧｅＯ、Ｇａ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、ＺｎＯ、ＷＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｐｂ３Ｏ４、Ａｇ２Ｏ、ＭｎＯ、ＳｎＯ、ＴｉＯ２、ＶＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＰｂＯ、ＺｒＯ２、Ａ１２Ｏ３およびこれらの組み合わせがある。本段落中の金属の任意の酸化物またはこのような酸化物を最終的に提供する他の組成が本明細書中に想到される。
【００４２】
上記以外の本明細書において有用な有機金属化合物としては、有機バナジウム化合物、有機アンチモニー化合物および有機イットリウム化合物がある。この有機金属化合物は化合物であり、金属は有機部分に結合される。例えば、有機金属化合物は、金属、炭素および／または窒素を分子中に含む有機化合物である。さらに、上記した金属化合物に加えて、有機コバルト化合物、有機スズ化合物、有機ジルコニウム化合物、有機亜鉛化合物および有機リチウム化合物からなる群から選択された第２の金属添加物をペースト組成物中に含有させて、ニッケル金属間化合物をｉｎ  ｓｉｔｕで形成することができる。一実施形態において、金属粒子が無くなるように、有機金属化合物を有機ビヒクル中に完全に溶解させることができる。本段落における有機金属化合物は、ペースト内に０．０１〜５０ｗｔ％、または好適には０．０５〜３０ｗｔ％あるいは０．０１〜５ｗｔ％の量で存在し得る。
【００４３】
有機金属化合物は、任意の適切な有機部分を含んでもよい（例えば、Ｃ１〜Ｃ５０直鎖または分岐、飽和または不飽和、脂肪族、脂環式、芳香族、アラリファティック、ハロゲン化または他の置換、任意選択的に１つ以上のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、またはＳｉ）および／または炭化水素部分（例えば、アルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、またはアルキルシリル部分）を含むもの）。
【００４４】
有機金属化合物の特定の例としては、金属アルコキシドがある。この金属は、ホウ素、シリコン、バナジウム、アンチモン、リン、イットリウム、またはこれらの組み合わせであり得る。いくつかの機関によれば、ホウ素およびシリコンは半金属であり、リンは非金属である。本文書の目的のため、他の特性を付加する意図なく、「有機金属」という用語は、時には、有機ホウ素化合物、有機シリコン化合物および有機リン化合物を含むものとして用いられ得る。アルコキシド部分は、例えば１〜２０個の炭素原子の分岐または非分岐アルキル基を有し得る。本明細書において想定される各アルコキシドとしては、ニッケルアルコキシド、ホウ素アルコキシド、リンアルコキシド、シリコンアルコキシド、バナジウムアルコキシド、バナジルアルコキシド、アンチモンアルコキシド、イットリウムアルコキシデスム、第一コバルトアルコキシド、第二コバルトアルコキシド、第二スズアルコキシド、第一スズアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、亜鉛アルコキシドおよびリチウムアルコキシドがある。
【００４５】
ホウ素アルコキシドの例としては、ホウ素メトキシド、ホウ素エトキシド、ホウ素プロポキシド、およびホウ素ブトキシドがある。類似の例として、ニッケルアルコキシド、リンアルコキシド、アンチモンアルコキシド、イットリウムアルコキシド、第二コバルトアルコキシド、第一コバルトアルコキシド、ニッケルアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、スズアルコキシド、亜鉛アルコキシドおよびリチウムアルコキシドが使用可能である。
【００４６】
有機金属化合物の他の例として金属アセチルアセトネートがあり、ここで、金属は、ニッケル、ホウ素、リン、バナジウム、アンチモン、イットリウム、またはこれらの組み合わせであり得る。有機バナジウム化合物の例としては、ニッケルアセチルアセトネート（例えば、Ｎｉ（ＡｃＡｃ）３（ニッケル（ＩＩＩ）２，４−ペンタンジオナートとも呼ばれる））がある。ここで、（ＡｃＡｃ）はアセチルアセトネート（２，４−ペンタンジオナートとも呼ばれる）である。
【００４７】
同様に、バナジウムアセチルアセトネート、アンチモンアセチルアセトネート、亜鉛アセチルアセトネート、イットリウムアセチルアセトネート、第二コバルトアセチルアセトネート、第一コバルトアセチルアセトネート、ニッケルアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジブチルスズアセチルアセトネート、亜鉛アセチルアセトネート、リチウムアセチルアセトネート、マンガンアセチルアセトネート、第一銅アセチルアセトネート、第２銅アセチルアセトネート、ルテニウムアセチルアセトネート、ロジウムアセチルアセトネート、鉄アセチルアセトネート、および第一鉄アセチルアセトネートが使用可能である。例えば、アンチモン２，４−ペンタンジオナート、イットリウム２，４−ペンタンジオナート、またはこれらの組み合わせが使用可能である。
【００４８】
金属アセチルアセトネートは、本発明のペースト中に０．０１〜１０ｗｔ％の量で存在し得、金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｒｕ、ＲｈおよびＦｅからなる群から選択される。
【００４９】
有機金属化合物のさらに他の例としては、金属２−メチルヘキサノアート、金属２−エチルヘキサノアートおよび金属２−プロピルヘキサノアートがある。特定の例としては、ホウ素２−メチルヘキサノエート、リン２−メチルヘキサノアート、シリコン２−メチルヘキサノアート、バナジウム２−メチルヘキサノアート、アンチモン２−メチルヘキサノアート、イットリウム２−メチルヘキサノアート、コバルト２−メチルヘキサノアート、ニッケル２−メチルヘキサノアート、ジルコニウム２−メチルヘキサノアート、スズ２−メチルヘキサノアート、亜鉛２−メチルヘキサノアートリチウム２−メチルヘキサノアート、ホウ素２−エチルヘキサノアート、リン２−エチルヘキサノアート、シリコン２−エチルヘキサノアート、バナジウム２−エチルヘキサノアート、アンチモン２−エチルヘキサノアート、イットリウム２−エチルヘキサノアート、コバルト２−エチルヘキサノアート、ニッケル２−エチルヘキサノアート、ジルコニウム２−エチルヘキサノアート、スズ２−エチルヘキサノアート、亜鉛２−エチルヘキサノアート、リチウム２−エチルヘキサノアート、バナジウム２−プロピルヘキサノアート、ホウ素２−プロピルヘキサノアート、リン２−プロピルヘキサノアート、シリコン２−プロピルヘキサノアート、アンチモン２−プロピルヘキサノアート、イットリウム２−プロピルヘキサノアート、コバルト２−プロピルヘキサノアート、ニッケル２−プロピルヘキサノアート、ジルコニウム２−プロピルヘキサノアート、スズ２−プロピルヘキサノアート、亜鉛２−プロピルヘキサノアートおよびリチウム２−プロピルヘキサノアートがある。
【００５０】
有機金属化合物のさらに他の例としては、金属アクリレートおよび金属メタクリレートがある。ここで、金属は、ニッケル、ホウ素、リン、バナジウム、アンチモン、イットリウム、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、スズ、亜鉛またはリチウムであり得る。また、金属間にホウ素を導入するように、ホウ素を含む酸が使用可能である（例えば、ホウ酸、Ｈ３ＢＯ３；２−アセトアミドピリジン−５−ボロン酸、５−アセチル−２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−ジオン；２−アセチルフェニルボロン酸；３−アセチルフェニルボロン酸；４−アセチルフェニルボロン酸；３−アミノカルボニルフェニルボロン酸；４−アミノカルボニルフェニルボロン酸、３−アミノ−４−フルオロフェニルボロン酸；４−アミノ−３−フルオロフェニルボロン酸、およびＢｏｒｏｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ、Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｔｒｉａｎｇｌｅ、ＮＣから市販されているもの）。
【００５１】
ペーストは、上記の段落に挙げた有機金属化合物（例えば、有機リチウム（例えば、リチウムアクリレートおよびリチウムメタクリレート））を、０．００１〜１０ｗｔ％（好適には０．０１〜５ｗｔ％）で含む。
【００５２】
ニッケル金属間化合物がｉｎ  ｓｉｔｕ形成された場合、ペースト組成物は、有機金属化合物を適切な量で含む。一実施形態において、ペースト組成物は、有機金属化合物を６０〜９５ｗｔ％の量で含み、好適には６５〜９０ｗｔ％の量で含み、より好適には７０〜８５ｗｔ％の量で含む。
【００５３】
金属添加物は、任意の適切な形態（例えば、粒子（例えば、薄片、球状、不規則形状、薄片、ナノサイズ、粒子凝集）にしてもよいし、あるいは懸濁液（例えば、コロイド懸濁液または粒子を含まない溶液、および上記の組み合わせ）中に提供してもよい。薄片が好適である。金属添加物が粒子形態をとる場合、金属添加物粒子は、任意の適切なサイズを有し得る。一実施形態において、金属添加物粒子は、メジアンＤ５０粒径が約０．０５ミクロン以上および約５０ミクロン以下である。別の実施形態において、金属添加物粒子は、メジアン粒径が約０．０５〜１０ミクロンまたは約０．０５〜５ミクロンである。
【００５４】
金属間化合物粒子は、任意の適切なサイズを有し得る。一実施形態において、金属間粒子は、Ｄ５０粒径が約０．０５〜約１０ミクロンである。好適には、金属間粒子は、Ｄ５０サイズが１〜８ミクロンであり、より好適には２〜５ミクロンである。別の実施形態において、金属間粒子は、メジアン粒径が約１〜９ミクロンであり、好適には２〜８ミクロンであり、より好適には３〜７ミクロンである。粒径の測定は、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  Ｘ１００  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔを用いて行う。
【００５５】
ニッケル金属間化合物は、ペースト中に、６５〜９５ｗｔ％の量で存在し、好適には７０〜９０ｗｔ％の量で存在し、より好適には７５〜８５ｗｔ％の量で存在し、さらにより好適には７８〜８２ｗｔ％の量で存在する。
【００５６】
ガラスフリット。本明細書において用いられるガラスフリットは重要ではなく、ペースト組成物は、任意の適切なガラスフリットを含んでもよい。初期事項として、本明細書において、ペースト中に用いられるガラスフリットは、意図的に鉛および／またはカドミウムを含んでもよいし、あるいは、意図的に鉛および／またはカドミウムを含まなくてもよい。一実施形態において、ガラスフリットは、実質的に鉛を含まないガラスフリットである。別の実施形態において、ガラスフリットは全て、鉛およびカドミウムを含まない。ガラスは、部分的に結晶性または非結晶性であり得る。部分的に結晶性のガラスが好適である。ガラスフリットと、１つ以上の結晶性または部分的に結晶性または非結晶性の構造との混合物が使用可能である。組成物の詳細と、ガラスフリットの製造とについては、例えば同一出願人による米国特許出願公開第２００６／０２８９０５５号および第２００７／０２１５２０２号ならびに仮特許出願第６１／４０７，５８８号明細書中に記載がある。本明細書中、同文献を参照により援用する。
【００５７】
通常は回避されるが、これらのフリットの焼成温度をより低くするために、酸化タリウムまたは酸化バナジウムを実質的に添加することができる。同様に、これらのフリットの焼成温度をより低くするために、実質的な量の酸化テルルまたは酸化ゲルマニウムを添加することができる。
【００５８】
ペースト組成物は、任意の適切なガラスフリットを含んでもよい。ペーストからガラスフリットを完全に除去してもよい。以下の表中に、本発明の実行におけるガラスフリット組成を示す。Ｓｂ２Ｏ５＋Ｖ２Ｏ５などの記載は、Ｓｂ２Ｏ５またはＶ２Ｏ５またはこれら２つの組み合わせが記載の量で存在することを意味する。
【００５９】
【表２】
2015523707.tif 000004
【００６０】
【表３】
2015523707.tif 000005
【００６１】
【表４】
2015523707.tif 000006
【００６２】
【表５】
2015523707.tif 000007
【００６３】
これらの表中、酸化物の原子価状態のうちの１つ（例えば、Ｆｅ２Ｏ３）を化学式によって示しているが、他の原子価状態の酸化物（例えば、ＦｅＯまたはＦｅ３Ｏ４）も、これらの式によって暗示される。
【００６４】
これらのフリットは、湿潤および流量特性の調節のために、他の酸化物も含んでもよい（例えば、ＭｏＯ３、ＷＯ３、Ｉｎ２Ｏ３、および／またはＧａ２Ｏ３）。
【００６５】
本発明の多様な実施形態において、ガラス成分は、軟化点３００〜５５０℃である少なくとも１つのＰｂ含有ガラスフリットを含んでもよい。広範にいうと、フリットは、非結晶性ガラス、部分的に結晶性のガラス、結晶性ガラスおよびこれらの組み合わせであり得る。一実施形態において、ガラス成分またはフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するため、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含み得る。より広い焼成ウィンドウとは、ペースト中の金属を有効に焼結しガラス溶融するために必要な通常の焼成温度と比較して、上記した遷移金属酸化物を±２５℃、±５０℃、±７５℃または±１００℃の範囲で存在させることなく可能な温度よりもより高温または低温において、ガラスフリットを含むペーストを有効に焼成することが可能であることを意味する。
【００６６】
本ペースト組成物は、任意の適切な量のガラスフリットを含み得る。一実施形態において、ペースト組成物は、ガラスフリットを約１〜１５ｗｔ％、好適には２〜１２ｗｔ％、より好適には２〜１０ｗｔ％、より好適には２〜８ｗｔ％、より好適には３〜６ｗｔ％で含み得る。
【００６７】
無機／他の添加物。本ペースト組成物は、他の任意の添加物を任意選択的に含み得る。一実施形態において、リンを多様な方法でペースト組成物に添加することにより、フロント接点の抵抗を低減することができる。例えば、特定のガラスを粉末またはフリット形態の酸化物の形態のＰ２Ｏ５により変更してもよいし、あるいは、リンをリン酸エステルおよび他の有機リン化合物を介してペーストに添加してもよい。より単純にいうと、銀および／または金属添加物が粒子の形態をとる場合、リンをコーティングとして銀および／または金属添加物粒子に添加した後、ペーストを形成することができる。このような場合、ペースティングの前に、銀および／または金属添加物粒子を液体リンおよび溶剤と混合する。例えば、約８５〜約９５ｗｔ％の銀および／または金属添加物粒子、約５〜約１５ｗｔ％の溶剤および約０．１〜約１０ｗｔ％の液体リンを混合し、溶剤を蒸発させる。銀および／または金属添加物粒子をリンでコーティングすることにより、ペースト中にリンおよび銀および／または金属添加物を密に混合することが支援される。
【００６８】
他の添加物（例えば、微細シリコンまたは炭素粉末または双方）をペーストに添加することにより、銀低減および沈降反応を制御することができる。焼成雰囲気（例えば、Ｎ２またはＮ２／Ｈ２／Ｈ２Ｏ混合物流中での焼成）を調節することにより、インターフェースにおける銀沈降またはバルクガラス中における銀沈降を制御することも可能である。しかし、特殊な雰囲気は不要である。微細な低融点金属添加物（例えば、金属酸化物と別個の元素金属添加物）（例えば、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｎｉ、およびＺｎまたは少なくとも１つの他の金属をそれぞれ含む合金）を添加することにより、より低い焼成温度において接点を提供するかまたは焼成ウィンドウを幅広にすることができる。典型的には、このような金属添加は、本明細書中のペーストの導電性金属部分のうち約１ｗｔ％未満の割合で存在する。アセテート、アクリレート、メタクリレート、ギ酸塩、ネオデカン酸、メトキシド、エトキシド、メトキシエトキシド、および上記の金属のステアレートなど、アルミニウム、バリウム、ビスマス、マグネシウム、亜鉛、ストロンチウム、リチウムおよび／またはカリウムを与える有機金属化合物が使用可能である。ケイ酸カリウムも、適切なカリウム源である。
【００６９】
ガラス成分を所望の組成範囲内において配合するために、（ａ）ガラスの混合物または（ｂ）ガラスおよび結晶性添加物の混合物または（ｃ）１つ以上の結晶性添加物の混合物が使用可能である。目的は、接触抵抗の低減と、太陽電池電気性能の向上である。例えば、接点特性の調節のために、結晶性材料（例えば、Ｂｉ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＳｎＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐｂ３Ｏ４、ＰｂＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｌ２Ｏ、ＴｅＯ２およびＧｅＯ２）をガラス成分に添加することができる。上記の酸化物は、ガラス状（すなわち、非結晶性）形態で添加することも可能である。上記した酸化物の組み合わせおよび反応生成物は、所望の特性のガラス成分を設計する際にも適している。例えば、ガラス成分の配合において、ＰｂＯおよびＳｉＯ２（例えば、４ＰｂＯ・ＳｉＯ２、３ＰｂＯ・ＳｉＯ２、２ＰｂＯ・ＳｉＯ２、３ＰｂＯ・２ＳｉＯ２、およびＰｂＯ・ＳｉＯ２）の反応によって単独または混合物として形成された結晶性またはガラス状の低融点ケイ酸鉛が使用可能である。上記した酸化物の他の反応生成物（例えば、ケイ酸ビスマス）（例えば、Ｂｉ２Ｏ３・ＳｉＯ２、３Ｂｉ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）、ケイ酸亜鉛（例えば、２ＺｎＯ・ＳｉＯ２およびＺｒＯ２・ＳｉＯ２）も使用可能である。同様に、ニオブ酸塩（例えば、ビスマスニオブ酸塩）、チタン酸塩（例えば、チタン酸ビスマス）が使用可能である。さらなる鉱物形態のこれらの酸化物（例えば、ケイ酸亜鉛鉱およびジルコン）を反応生成物の代わりに添加してもよい。しかし、上記の酸化物の合計量は、本明細書中のいずれかの箇所において開示した多様な実施形態において指定した範囲内に収まる。
【００７０】
また、これらの酸化物の色素反応生成物（例えば、コバルトアルミン酸塩、ケイ酸コバルト）、黒色色素（例えば、銅鉄マンガン酸化物）も他の結晶性添加物として使用可能であることが想定される。
【００７１】
１つの例示的ペースト組成物は、６５〜９５ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、１〜１０％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤、および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む。別の例示的ペースト組成物は、７０〜９０ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、１〜１０％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤、および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む。
【００７２】
ドーパント。本明細書中の任意のペーストは、ｎ型ドーパントまたはｐ型ドーパントを含み得る。適切なドーパントとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、リンコーティングされた銀、ホスホエステル、リン、ホウ素、ガリウム、ヒ素、アンチモンおよびこれらの組み合わせがある。
【００７３】
有機ビヒクル。ペースト組成物は、任意の適切なビヒクル（例えば、キャリア）を含み得る。ほとんどの導電性組成物のための有機ビヒクルまたはキャリアは典型的には、樹脂を溶剤中に溶解した溶液である。一実施形態において、ビヒクルは、チキソトロピック剤をさらに含む。溶剤の沸点は通常約１３０℃〜約３５０℃である。一実施形態において、樹脂は、エチルセルロースである。樹脂の他の例としては、エチルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、ガムロジン、エチルセルロースおよびフェノール樹脂の混合物、低級アルコールのポリメタクリレート、およびエチレングリコールモノアセテートモノブチルエーテルがある。本発明のペーストは、約１０〜２０ｗｔ％の有機物（例えば、３〜６ｗｔ％のビヒクル、２〜４ｗｔ％の溶剤、および３〜５ｗｔ％の可塑剤）を含む。
【００７４】
溶剤の例としては、テルペン（例えば、アルファ−またはベータ−テルピネオール）またはより高沸点のアルコール（例えば、ダワノール（登録商標）（ジエチレングリコールモノエチルエーテル））、またはこれらと他の溶剤（例えば、ブチルカルビトール（登録商標）（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）；ジブチルカルビトール（登録商標）（ジエチレングリコールジブチルエーテル）、ブチルカルビトール（登録商標）アセテート（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）、ヘキシレングリコール、Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチラート）、ならびに他のアルコールエステル、ケロシンおよびジブチルフタル酸エステル）との混合物がある。
【００７５】
可塑剤（例えば、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ（登録商標）ブランド）（製造元：Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が適切である。
【００７６】
一実施形態において、有機ビヒクルは、接点の変更のための有機金属化合物（例えば、リンまたは銀に基づくもの）を含む。各用途のための所望の粘度要求および揮発度要求を得るために、これらの溶剤および他の溶剤の多様な組み合わせを配合することができる。他の分散剤、界面活性剤およびレオロジー改質剤を含めることができる。
【００７７】
有機キャリア中に有用な製品は、Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ、ＴＮ）；ダワノール（登録商標）およびカルビトール（登録商標）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）；Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ（登録商標）（Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ  ＮＪ）、およびＤｉｆｆｕｓｏｌ（登録商標）（Ｔｒａｎｓｅｎｅ  Ｃｏ．Ｉｎｃ．、Ｄａｎｖｅｒｓ、ＭＡ）、エチルセルロース（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）、テルピネオール、（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｉｎｃ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）のいずれかの商標名で購入することができる。Ｎ−Ｄｉｆｆｕｓｏｌ（登録商標）は、安定化液体調整物であり、拡散係数が元素リンに類似しているｎ型拡散物質を含む。
【００７８】
水素化ヒマシ油およびその誘導体を、有機チキソトロピック剤として利用することができる。溶剤／樹脂特性と、任意の懸濁液の固有のずり流動化との組み合わせだけでも、この点において適切であるので、チキソトロペは必ずしも必要ではない。さらに、脂肪酸エステル（例えば、Ｎ−タロー−ｌ，３−ジアミノプロパンジ−オレイン酸塩；Ｎ−タロートリメチレンジアミンジアセテート；Ｎ−ココトリメチレンジアミン、ベータジアミン；Ｎ−オレイルトリメチレンジアミン；Ｎ−タロートリメチレンジアミン；およびＮ−タロートリメチレンジアミンジオレイン酸塩、およびこれらの組み合わせ）などの湿潤剤が使用可能である。
【００７９】
上記の組成範囲が好適であり、本明細書中の教示内容などの当業者が認識する範囲に限定することは意図するものではなく、これらの範囲は、最終製品の処理および形成のための特定の用途、特定の部品および条件に応じて変わり得る点に留意されたい。
【００８０】
ペーストの調製。ペースト組成物は、銀、ガラスフリットおよび金属添加物を有機ビヒクルと組み合わせ、銀、ガラスフリットおよび金属添加物を有機ビヒクル中に分散させることにより、形成することができる。利用されるビヒクルの量および型は、最終の所望の配合粘度、ペーストの製粉微細および所望の湿潤印刷厚みによって決定することができる。本発明による組成物の調製において、微粒子無機固体を有機ビヒクルと混合し、適切な装置（例えば、スリーロールミル）によって分散させて懸濁液を形成すると、９．６秒ー１のせん断速度における粘度範囲が約５０〜約２００ｋｃｐｓ、好適には約５５〜約１２０ｋｃｐｓの組成物が得られた。このせん断速度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計ＨＢＴ（スピンドルＣＰ−５１、２５℃において測定）上において決定した。
【００８１】
本明細書中、ペーストＡ、ＢおよびＣについて言及する。ペーストＡは、一般に（シリコンウエハー上に直接印刷された）下層に用いられる。ペーストＡは、下層とＳｉとの間の低接触抵抗を形成するように、配合される。例えば、ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩を含み得る。金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し、式中、ａ＝１、２または３であり、ｂ＝１、２または３であり、ｃ＝ａ／２、ａまたは２ａであり、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌ、およびＹからなる群から選択される。
【００８２】
本発明の特定の実施形態において、ペーストＡは、（ａ）５０〜９５ｗｔ％の金属源であって、（ｉ）銀または銀源および（ｉｉ）ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属または金属源を含む、（ａ）５０〜９５ｗｔ％の金属源と、（ｂ）０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、（ｃ）５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルとを含む。金属源は、銀または銀、およびニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属または金属源の合金を含み得る。金属源は、球状粒子、不規則形状の粒子、薄片、ナノサイズ粒子、凝集粒子、懸濁液またはこれらの混合物からなる群から選択された少なくとも１つの形態にされた粉末であり得る。
【００８３】
ペーストＢは、典型的には、ペーストＡ上に印刷された上層のために用いられる。ペーストＢは、いくつかの特性および特徴を有するように配合される（すなわち、より低い銀使用量、ＡＲＣ層を介した焼成が不可能であること、良好な半田能力および接着強度によって得られるより低いコスト）。好適には、ガラスフリットは、ＡＲＣ層を介した焼成が不可能である。ペーストＢの固体内容量は、ペーストＡよりも低い。
【００８４】
本発明の特定の実施形態において、ペーストＢは、（ａ）４０〜８５ｗｔ％の金属源と、（ｂ）０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、（ｃ）５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルとを含む。
【００８５】
ペーストＢおよびＣは、多様な実施形態において、８０ｗｔ％未満の金属、好適には７５ｗｔ％未満の金属、より好適には７２ｗｔ％未満の金属およびさらにより好適には６５ｗｔ％未満の金属を含み得る。ペーストＢまたはＣの金属源は、銀、または銀合金、ならびにニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含み得る。ペーストＢまたはＣの金属源は、薄片、球状粒子、不規則形状、ナノサイズ、凝集粒子、または懸濁液中のもの、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される粒子形状を有する粉末であり得る。
【００８６】
本発明の特定の実施形態において、ペーストＡ、ＢまたはＣのガラス成分中に少なくとも１つのＰｂ含有ガラスフリットを含ませてもよいし、あるいは、鉛およびカドミウムを含まない少なくとも１種のガラスフリットを含ませてもよい。一実施形態において、ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である。さらなる実施形態において、ペーストＢのガラス成分またはペーストＣのガラス成分のＴｇは、ペーストＡのガラス成分のＴｇ以下である。これは、ペーストＢのガラスがペーストＡのガラス中に侵入する事態を回避するためである。ペーストＢおよびＣは、接着促進剤または平滑化剤または双方を含み得る。平滑化剤を使用した場合、上層上に形成された最終的な印刷線が平滑になる。一実施形態において、ペーストＢ中の金属およびガラスの合計割合は、ペーストＡ中の合計割合よりも低い。別の実施形態において、ペーストＣ中における金属およびガラスの合計割合は、ペーストＡ中における合計割合よりも低い。一実施形態において、ペーストＢまたはペーストＣのガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【００８７】
別の実施形態において、ペーストＡは、ホットメルト接着剤を含み得る。このような場合、太陽電池接点を形成するプロセスは、ペーストＡ上への印刷後、ペーストＢ（またはペーストＣ）を乾燥させることを含む。別の実施形態において、ペーストＢまたはＣは、ホットメルト接着剤も含んでもよい。このような場合、太陽電池接点を形成するプロセスは、ペーストＡの印刷後にペーストＡを乾燥させることを含む。別の実施形態によれば、印刷後、ペーストＡ、ＢまたはＣのうちいずれかを乾燥させることができる。
【００８８】
さらに他の実施形態において、ペーストＡ、ＢまたはＣの金属源は、ニッケルを含んでもよい。ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で設けられる。有機ニッケル化合物は、ニッケルアセチルアセトネートおよびニッケル２−エチルヘキサノアートからなる群から選択され得る。ペーストＡまたはＢ中の導電性金属粉末のＤ５０粒径は、０．０５〜１０ミクロンの範囲である。金属源は有機金属化合物であり得、有機ビヒクル中に完全溶解され、有機ビヒクルは金属粒子を含まない。
【００８９】
別の実施形態において、ペーストのガラスフリットは、非結晶性ガラス、部分的に結晶性のガラス、結晶性ガラスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択され得る。ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するために、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された遷移金属の酸化物を含んでもよい。
【００９０】
ペーストは、０．０１〜１０ｗｔ％の金属アセチルアセトネートをさらに含み得る。金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｓｂ、Ｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｒｕ、ＲｈおよびＦｅからなる群から選択される。詳細には、ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩をさらに含み得る。金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し、式中、ａ＝１、２または３であり、ｂ＝１、２または３であり、ｃ＝ａ／２、ａまたは２ａであり、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＹからなる群から選択される。ペーストＡは、リチウムアクリレートおよびリチウムメタクリレートからなる群から選択された有機リチウム化合物を０．０１〜５ｗｔ％でさらに含み得る。ペーストＡは、有機亜鉛化合物もさらに含み得る。有機亜鉛化合物は、ペースト組成物中に０．０５ｗｔ〜３０ｗｔ％の量で存在し得る。
【００９１】
ペーストＡおよびｂは、ｎ型ドーパントおよびｐ型ドーパントからなる群から選択されたドーパントをさらに含み得る。ドーパントは、Ｌｉ２Ｏ、リンコーティングされた銀、ホスホエステル、リン、ホウ素、ガリウム、ヒ素、アンチモンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択され得る。さらに、ペーストＡおよびＢの少なくともいずれかは、０．０１〜５ｗｔ％の有機リチウム化合物をさらに含み得る。
【００９２】
本明細書中の任意のペーストをステンシルを介して印刷することができる。ペーストＡをステンシルを介して印刷すると好適である（詳細には、フィンガー線をペーストＡによって印刷する場合）。ペーストＢおよびＣは、スクリーン印刷によって印刷することができる。すなわち、バスバーの印刷においてステンシルを使用しても、特段の利点は無い。ペーストを湿潤厚さ１０〜１００ミクロンで印刷した場合、乾燥厚さを７〜７０ミクロンにすることができる。本明細書中における任意のペーストのスクリーン印刷を、開口部が８０ミクロン以下、好適には７０ミクロン以下、より好適には６５ミクロン以下、より好適には６０ミクロン以下、より好適には５５ミクロン以下、およびさらにより好適には５０ミクロン以下であるスクリーンを介して行うことができる。一実施形態によれば、ペーストＢは、ペーストＡの印刷に用いられるスクリーンよりも開口部が小さなスクリーンを用いて印刷される。ペーストＡおよびペーストＢの印刷に用いられるスクリーンの開口部サイズの差は、０〜２０ミクロンである。特定の実施形態において、各印刷されたペースト層の厚さに関係無く、用いられる全てのペースト（Ａ、Ｂおよび／またはＣ）の印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満、８％未満または６％未満であり得る。
【００９３】
ペーストＡまたはペーストＢまたはペーストＣのいずれかの印刷厚みが別のペーストよりも厚くなるような、多様な構成を利用することができる。これらのペーストのうち任意のものを、ガラス無しで配合することができる。
【００９４】
ペーストＣも典型的には、上層上に用いられ、ペーストＢの代わりにペーストＡ上に印刷される。ペーストＣは、高電導度ペーストであり、所望の密度に応じて、ごく少量のガラスフリットを有するかまたはガラスを含まない。ペーストＣのバルク電導度は、ペーストＡよりも高い。ペーストＣは、（例えば、異なるサイズの銀粒子の組み合わせの利用を介した）より高密度ペーストである。一実施形態において、ペーストＣは、（ａ）５０−９５ｗｔ％の金属源；（ｂ）０〜１０ｗｔ％のガラス成分、および（ｃ）５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルを含んでもよい。いくつかの組み合わせにおいて、ペーストＡ、ＢおよびＣ全てが用いられる。
【００９５】
ペーストは、乾燥線厚さが５〜９０ミクロン（好適には１０〜７５ミクロン）になるまで乾燥させることができる。バスバーの乾燥厚さは、１〜２０ミクロン、好適には２〜１５ミクロン、より好適には３〜１０ミクロンであり得る。これらの線を、アスペクト比が０．１〜１、好適には０．２〜０．９、より好適には０．２５〜０．９、さらにより好適には０．４〜０．８となるように印刷する。
【００９６】
ペーストの印刷および焼成。接点（例えば、焼成フロント接点膜）または他の部品（例えば、太陽電池のためのもの）を形成するプロセスにおいて、上記したペースト組成物が使用可能である。接点の形成方法は、（１）ペースト組成物をシリコン基板（例えば、シリコンウエハー）へ塗布すること、（２）ペーストを乾燥させること、および（３）ペーストを加熱（例えば、焼成）して、ペーストの金属を焼結し、シリコンへの接点を形成すること、を含む。ペーストの印刷されたパターンの加熱または焼成は、適切な温度において行われる（例えば、約６５０〜約１０００℃の炉設定温度、または約５５０〜約８５０℃のウエハー温度）。一実施形態において、炉設定温度は約７５０〜約９６０℃であり、ペーストは、大気中で焼成される。反射防止ＳｉＮｘ層は、焼成時においてガラスに起因して酸化および腐食すると考察されており、Ｓｉ基板との反応によってＮｉ／ＳｉまたはＡｇ／Ｓｉアイランドが形成され、シリコンへエピタキシャル接合される。焼成条件については、シリコン／ペーストインターフェースにおいてシリコンウエハー上の導電性金属／Ｓｉアイランドの密度が十分になるように選択し、これにより、低抵抗率接点が得られ、高効率、高曲線因子の太陽電池が得られる。
【００９７】
典型的なＡＲＣは、シリコン化合物（例えば、窒化ケイ素（一般的にＳｉＮｘ：Ｈ）によって形成されるが、ＳｉＣＯ２またはＳｉＯＮも使用可能である。この層は絶縁体として機能し、接触抵抗を増加させる傾向となる。よって、ガラス成分によってこのＡＲＣ層を腐食させることは、フロント接点形成において必要なステップである。エピタキシャル金属／シリコン導電性アイランドをインターフェースに形成することにより、シリコンウエハーとペーストとの間の抵抗の低減を促進することができる。このようなエピタキシャル金属／シリコンインターフェースが得られない場合、当該インターフェースにおける抵抗が受容不可能なほど高くなる。本明細書中のペーストおよびプロセスにより、エピタキシャル金属／シリコンインターフェースを生成することが可能となり、その結果、広範な処理条件（最低焼成温度が約６５０℃と低いが、焼成温度は約８５０℃（ウエハー温度）まで上昇し得る条件）下において低抵抗を有する接点が得られる。
【００９８】
例示的焼成条件としては、１００〜３００インチ／分（ｉｐｍ）（好適には１５０〜２５０（例えば、２００ｉｐｍ）で移動している赤外線ベルト炉中における以下の温度プロファイルがある：℃（４００、４００、５００、６００、７００〜８００±５０℃）。
【００９９】
接点の形成方法。本発明による太陽電池接点は、本明細書中に開示される任意の導電性ペーストを（例えばスクリーン印刷を所望の湿潤厚さ（例えば、約１０〜約８０ミクロン）まで行うことにより）基板へ塗布することにより、生成することができる。２００〜４００メッシュスクリーンを用いて、自動スクリーン印刷技術を用いることができる。その後、印刷されたパターンの乾燥を２５０℃以下（好適には約８０〜約２５０℃）で約０．５〜２０分間行った後、焼成を行う。空気焼成時において、印刷された乾燥パターンの焼成時間は、ベルトコンベヤ炉内においてピーク温度においてわずか１秒〜約３０秒である。焼成時にガラスが溶解され、金属が焼結される。
【０１００】
本明細書中のペーストの印刷は、インクジェット印刷によって行うこともできる。その場合、コンピュータソフトウェアによって制御されたインクジェットプリンタが用いられる。そのようなコンピュータソフトウェアは、以下の多様な企業のうち任意の企業から販売されている：Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｐａｃｉｎｉ、Ｋｏｄａｋ、Ｗａｓａｔｃｈ、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ、エプソン、キャノン、Ｒｏｌａｎｄ  ＤＧＡ、ｉｘＰｒｅｓｓｉａ、Ａｒｎｉｃａ、Ｊｅｔｅｃ、Ｆｏｘｊｅｔ、ＱｕａｄＴｏｎｅ、またはＳａｕｖｅｎ。
【０１０１】
ここで図１Ａ〜図１Ｅを参照すると、太陽電池フロント接点形成の多くの可能な例示的な実施形態の１つが例示されている。太陽電池フロント接点は、一般に、ペースト組成物をソーラーグレードＳｉウエハーに塗付することにより生成することができる。詳細には、図１Ａは、単結晶シリコンまたは多結晶性シリコンの基板１０の生成の模式図である。基板は、光反射を低下させるテクスチャード加工表面を有し得る。太陽電池の場合、牽引または鋳造プロセスから形成されたインゴットからスライスされた基板が用いられる場合が多い。器具（例えば、スライスに用いられる線鋸）に起因する基板表面の損傷およびウエハーをスライスするステップからの汚染は典型的には、約１０〜２０ミクロンの基板表面をアルカリ水溶液（例えば、ＫＯＨまたはＮａＯＨ）を用いるか、またはＨＦおよびＨＮＯ３の混合物を用いてエッチングすることにより除去される。基板を任意選択的にＨＣｌおよびＨ２Ｏ２の混合物によって洗浄することにより、基板表面に付着し得る重金属（例えば、鉄）を除去することができる。その後、例えば、アルカリ水溶液（例えば、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム水溶液）を用いて反射防止テクスチャード加工表面を形成する場合もある。このようにして得られた基板を、典型的シリコンウエハーの厚さが約１６０〜２００ミクロンであるため、厚さ寸法を誇張して図示する。
【０１０２】
図１Ｂは、ｐ型基板が用いられる場合の、ｎ型層２０を形成してｐ−ｎ接合の生成を示す模式図である。リン拡散層は、多様な適切な形態（例えば、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、有機リン化合物および他の本明細書中に開示されるもの）のうち任意の形態で供給される。リン源は、シリコンウエハーの片面のみに選択的に塗付することができる。拡散温度および時間を制御することにより、拡散層の深さを変更することができ、拡散層の深さは一般的には約０．２〜０．５ミクロンであり、シート抵抗率は約４０〜約１２０オーム／スクエアである。リン源は、リン含有液体コーティング材料を含んでもよい（例えば、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ））。リン源は、プロセス（例えば、スピンコーティング）によって基板表面の片面のみに塗付することができ、拡散は、適切な条件下におけるアニーリングによって影響を受ける。
【０１０３】
図１Ｃは、反射防止膜（ＡＲＣ）／保護膜３０を基板１０上に形成する様子を示す。反射防止膜（ＡＲＣ）／保護膜３０は、ＳｉＮｘ、ＴｉＯ２またはＳｉＯ２であり得、上記のｎ型拡散層２０上に形成される。窒化ケイ素膜は、水素による保護を誇張するためにＳｉＮｘ：Ｈと表される場合がある。ＡＲＣ３０により、太陽電池の入射光に対する表面反射率が低下し、その結果、生成される電流が増加する。ＡＲＣ３０の厚さは屈折率に依存するが、厚さを約７００〜約９００Åにすると、約１．９〜約２．０の屈折率を得るために適している。ＡＲＣは、多様な手順（例えば、低圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、または熱ＣＶＤ）によって形成することができる。ＳｉＮｘコーティングの形成に熱ＣＶＤが用いられる場合、出発材料はジクロロシラン（ＳｉＣｌ２Ｈ２）およびアンモニア（ＮＨ３）ガスである場合が多く、膜形成は少なくとも７００℃の温度で実行される。熱ＣＶＤが用いられる場合、出発ガスの熱分解を高温度において行うと、窒化ケイ素膜内に水素が実質的に無くなり、その結果、シリコンと窒素との間に実質的に化学量論組成比（Ｓｉ３Ｎ４）が得られる。ＡＲＣを形成するための他の方法も使用可能である。
【０１０４】
図１Ｄは、本ペースト組成物５００をＡＲＣ膜３０上に塗付する様子を示す。ペースト組成物の塗付は、任意の適切な技術によって行うことができる。例えば、ペースト組成物を、スクリーン印刷によって基板１０のフロント側上に塗付することができる。ペースト組成物５００を約１２５℃において約１０分間乾燥する。ペーストビヒクルから溶剤が乾燥されておりかつこの段階において燃焼または除去されていない限り、他の乾燥時間および温度も可能である。
【０１０５】
図１Ｄは、基板１０のバック側上にバック側ペースト層を形成する様子をさらに示す。バック側ペースト層は、１種以上のペースト組成物を含んでもよい。一実施形態において、第１のペースト７０により、バック側接点の形成が促進され、第２のペースト８０により、基板のバック側上のｐ＋層の形成が促進される。第１のペースト７０は、銀または銀／アルミニウムを含み得、第２のペースト８０は、アルミニウムを含み得る。例示的なバック側銀／アルミニウムペーストとして、Ｆｅｒｒｏ  ３３９８、ＰＳ  ３３−６１０またはＰＳ  ３３−６１２（販売元：Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、Ｏｈｉｏ）がある。例示的な市販のバック側用のアルミニウムペーストとして、Ｆｅｒｒｏ  ＡＬ５３−１２０  ＳｔａｎｄａｒｄまたはＡＬ５３−１１２、ＡＬ８６０、ＡＬ５１１６（販売元：Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、Ｏｈｉｏ）がある。
【０１０６】
バック側ペースト層は、フロントペースト層５００と同様に基板に塗付し、乾燥することができる。本実施形態において、バック側は、後続プロセスにおいてより厚いｐ＋層を形成する必要に部分的に起因して、湿潤厚さが約３０〜５０ミクロンになるまで主にアルミニウムペーストによって被覆される。
【０１０７】
その後、乾燥ペーストを支持するウエハーを、空気雰囲気を用いて炉設定温度約６５０℃〜約１０００℃において１分間〜数分間にわたって赤外線ベルト炉内で焼成する。この焼成は一般的には、温度プロファイルに従って実行される。この温度プロファイルにより、有機物の約３００℃〜約５５０℃におけるバーンアウトが可能となり、約６５０℃〜約１０００℃のピーク炉設定温度の期間はわずか約１秒しか続かないが、より低い温度における焼成において、より長い焼成時間（例えば、１分間、３分間または５分間）も可能である。
【０１０８】
焼成は典型的には、空気雰囲気中で行われる。例えば、６ゾーン焼成プロファイルが使用可能であり、ベルト速度は約１〜約６．４メートル（４０〜２５０インチ）／分、好適には５〜６メートル／分（約２００〜２４０インチ／分）である。好適な例において、ゾーン１の長さは約１８インチ（４５．７ｃｍ）であり、ゾーン２の長さは約１８インチ（４５．７ｃｍ）であり、ゾーン３の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）であり、ゾーン４の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）であり、ゾーン５の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）であり、ゾーン６の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）である。しかし、各連続するゾーン中の温度は典型的には、先行部分の温度よりも常に高いわけではない（例えば、ゾーン１中の３５０〜５００℃、ゾーン２中の４００〜５５０℃、ゾーン３中の４５０〜７００℃、ゾーン４中の６００〜７５０℃、ゾーン５中の７５０〜９００℃、およびゾーン６中の８００〜９７０℃）。当然なことであるが、３個を超えるゾーンを有する焼成配置構成が、本発明において想定される（例えば、４、５、６、７、８または９個以上のゾーン）。各ゾーンのゾーン長さは約５〜約２０インチであり、焼成温度は６５０〜１０００℃である。
【０１０９】
図１Ｅは、ペースト５００の金属部分を焼結することと、ペースト５００のガラスフリットを溶融することとにより、電気接点５０１を形成することを示す。図１Ｅ中に模式的に示すように、焼成時において、フロント側ペースト５００は、窒化ケイ素層３０を焼結および貫通（すなわち、貫通燃焼）することにより、電気接点５０１がｎ型層２０と共に形成される。焼成時において、バック側上にアルミニウムを含むペースト８０が溶融し、シリコンウエハー１０と反応した後固化して、高濃度のＡｌドーパントを含む部分的ｐ＋層４０が形成される。この層は一般的には裏面場（ＢＳＦ）層と呼ばれ、太陽電池のエネルギー変換効率の向上が支援される。バック電極８１は、ペースト８０を焼成することによって形成され得る。銀または銀／アルミニウムを含むペースト７０が焼成されると、バック接点となる。モジュール製作時において、バック側ペースト７１の領域がタブ取り付けのために使用可能である。本明細書中に開示されるペースト、太陽電池接点および太陽電池を作製するプロセスは、本発明の実施形態として想定される。
【０１１０】
本発明により、フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層をシリコンウエハーのフロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスも提供される。このプロセスは、ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、ペーストＢを印刷および乾燥することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーを含む、ことと、二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することであって、ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡにより、焼成時において、ペーストＢよりもより良好な半田濡れ性が得られ、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢにより、焼成時において、ペーストＡよりもより低い接触抵抗が得られる、こととを含む。ペーストＡおよびＢについては、本明細書において上記に詳述されている。このプロセスは、同様に本明細書において上で詳述されているペーストＣの使用をさらに含み得る。
【０１１１】
フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第１の実施形態の項目１によれば、このプロセスは、
ａ．シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、
ｃ．ペーストＢをペーストＡ上に印刷することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
ｉ．分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーと、
ｉｉ．フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線であって、
ペーストＡおよびペーストＢの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、
フィンガー線と、
を含む、ことと、
ｄ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含む。
【０１１２】
実施形態の項目１において、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し得る。
【０１１３】
好適な実施形態の項目２は、項目１のプロセスであって、ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つは、ホットメルト接着剤を含む。
【０１１４】
好適な実施形態の項目３は、項目１のプロセスであって、ペーストＡは、
ａ．５０〜９５ｗｔ％の金属源であって、
ｉ．銀または銀源、および
ｉｉ．ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属または金属源、を含む金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む。
【０１１５】
好適な実施形態の項目４は、項目３のプロセスであって、金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０１１６】
好適な実施形態の項目５は、項目３のプロセスであって、金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０１１７】
好適な実施形態の項目６は、項目５のプロセスであって、有機ニッケル化合物は、ニッケルアセチルアセトネートおよびニッケル２−エチルヘキサノアートからなる群から選択される。
【０１１８】
好適な実施形態の項目７は、項目３のプロセスであって、導電性金属粉末は、球状粒子、不規則形状の粒子、薄片、ナノサイズ粒子、凝集粒子、懸濁液、またはこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの形態で提供される。
【０１１９】
好適な実施形態の項目８は、項目６のプロセスであって、導電性金属粉末のＤｓｏ粒径は、０．０５〜１０ミクロンの範囲内である。
【０１２０】
好適な実施形態の項目９は、項目３のプロセスであって、ガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０１２１】
好適な実施形態の項目１０は、項目９のプロセスであって、ガラスフリットは、非結晶性ガラス、部分的に結晶性のガラス、結晶性ガラスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０１２２】
好適な実施形態の項目１１は、項目９のプロセスであって、ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するために、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含む。
【０１２３】
好適な実施形態の項目１２は、項目３のプロセスであって、ペーストは、０．０１〜１０ｗｔ％の金属アセチルアセトネートを含み、金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｓｂ、Ｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、およびＦｅからなる群から選択される。
【０１２４】
好適な実施形態の項目１３は、項目３のプロセスであって、ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩をさらに含み、金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し、式中、ａ＝１、２または３であって、ｂ＝１、２または３、ｃ＝ａ／２、ａまたは２ａであり、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌ、およびＹからなる群から選択される。
【０１２５】
好適な実施形態の項目１４は、項目３のプロセスであって、ペーストＡは、リチウムアクリレートおよびリチウムメタクリレートからなる群から選択される０．０１〜５ｗｔ％の有機リチウム化合物をさらに含む。
【０１２６】
好適な実施形態の項目１５は、項目３のプロセスであって、ペーストＡは、有機亜鉛化合物をさらに含む。
【０１２７】
好適な実施形態の項目１６は、項目１５のプロセスであって、有機亜鉛化合物は、ペースト組成物中に０．０５ｗｔ〜３０ｗｔ％の量で存在する。
【０１２８】
好適な実施形態の項目１７は、項目３のプロセスであって、金属源は、有機ビヒクル中に完全溶解された有機金属化合物であって、有機ビヒクルは、金属粒子を含まない。
【０１２９】
好適な実施形態の項目１８は、項目３のプロセスであって、ｎ型ドーパントおよびｐ型ドーパントからなる群から選択されるドーパントをさらに含む。
【０１３０】
好適な実施形態の項目１９は、項目１８のプロセスであって、ドーパントは、Ｌｉ２Ｏ、リンコーティングされた銀、ホスホエステル、リン、ホウ素、ガリウム、ヒ素、アンチモンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０１３１】
好適な実施形態の項目２０は、項目３のプロセスであって、少なくとも１つのペーストは、０．０１〜５ｗｔ％の有機リチウム化合物をさらに含む。
【０１３２】
好適な実施形態の項目２１は、項目３のプロセスであって、ペーストＢは、
ａ．４０〜８５ｗｔ％の金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む。
【０１３３】
好適な実施形態の項目２２は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、銀およびニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
【０１３４】
好適な実施形態の項目２３は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、銀合金およびニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
【０１３５】
好適な実施形態の項目２４は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢの金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０１３６】
好適な実施形態の項目２５は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢの金属源の含有量は、８０ｗｔ％未満である。
【０１３７】
好適な実施形態の項目２６は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、薄片、球状粒子、不規則形状、ナノサイズ、凝集粒子、または懸濁液中に設けられたもの、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される粒子形状を有する粉末である。
【０１３８】
好適な実施形態の項目２７は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢのガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０１３９】
好適な実施形態の項目２８は、項目２１のプロセスであって、ガラス成分は、少なくとも１つのＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０１４０】
好適な実施形態の項目２９は、項目２１のプロセスであって、ガラス成分は、鉛およびカドミウムを含まない少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０１４１】
好適な実施形態の項目３０は、項目２１のプロセスであって、ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である。
【０１４２】
好適な実施形態の項目３１は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢのガラス成分のＴｇは、ペーストＡのガラス成分のＴｇ以下である。
【０１４３】
好適な実施形態の項目３２は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢは、接着促進剤をさらに含む。
【０１４４】
好適な実施形態の項目３３は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢの有機ビヒクルは、平滑化剤をさらに含む。
【０１４５】
好適な実施形態の項目３４は、項目２１のプロセスであって、ペーストＢ中の金属およびガラスの合計割合は、ペーストＡ中の合計割合よりも低い。
【０１４６】
好適な実施形態の項目３５は、項目１のプロセスであって、ペーストＡはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｃ）の後、ペーストＢを乾燥させるステップ（ｃ１）をさらに含む。
【０１４７】
好適な実施形態の項目３６は、項目１のプロセスであって、ペーストＢはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｂ）の後、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）をさらに含む。
【０１４８】
好適な実施形態の項目３７は、項目１のプロセスであって、ステップ（ｂ）およびステップ（ｃ）それぞれのうち少なくとも１つの後、プロセスは、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）およびペーストＢを乾燥させるステップ（ｃ１）のうち少なくとも１つをさらに含む。
【０１４９】
好適な実施形態の項目３８は、項目１のプロセスであって、（ｂ）ペーストＡを印刷することは、（ｂ１）ペーストＡを湿潤厚さが１０〜１００ミクロンになるまでステンシルを介して印刷すること、および（ｂ２）ペーストＡをスクリーン印刷することであって、スクリーンの開口部は８０ミクロン以下であることのうち少なくとも１つを含む。
【０１５０】
好適な実施形態の項目３９は、項目１のプロセスであって、ペーストＡは、ペーストＢより印刷厚みが大きい。
【０１５１】
好適な実施形態の項目４０は、項目１のプロセスであって、ペーストＢは、ペーストＡより印刷厚みが大きい。
【０１５２】
好適な実施形態の項目４１は、項目１のプロセスであって、ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つは、インクジェットプリンタによって印刷される。
【０１５３】
好適な実施形態の項目４２は、項目１のプロセスであって、ペーストＢはガラスを含まない。
【０１５４】
好適な実施形態の項目４３は、項目３のプロセスであって、印刷されたペーストＡの乾燥線厚さが１０〜７５ミクロンとなるように、ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つを乾燥させることをさらに含む。
【０１５５】
好適な実施形態の項目４４は、項目４３のプロセスであって、バスバーの乾燥厚さは、３〜１０ミクロンである。
【０１５６】
好適な実施形態の項目４５は、項目３のプロセスであって、線のアスペクト比は０．１〜１である。
【０１５７】
フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第２の実施形態の項目４６によれば、このプロセスは、
ａ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
ｂ．ペーストＢを印刷および乾燥することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーを含む、ことと、
ｃ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時において、ペーストＢよりもより良好な半田濡れ性を提供し、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する。
【０１５８】
好適な実施形態の項目４７は、項目４６のプロセスであって、ペーストＡは、ホットメルト接着剤を含む。
【０１５９】
好適な実施形態の項目４８は、項目４６のプロセスであって、ペーストＡは有機ビヒクルを含み、ペーストＡは、ステンシルを介して印刷される。
【０１６０】
好適な実施形態の項目４９は、項目４６のプロセスであって、ペーストＡは、
ａ．５０〜９５ｗｔ％の金属源であって、
ｉ．銀または銀源、および
ｉｉ．ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属または金属源、
を含む、金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む。
【０１６１】
好適な実施形態の項目５０は、項目４９のプロセスであって、金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０１６２】
好適な実施形態の項目５１は、項目４９のプロセスであって、金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０１６３】
好適な実施形態の項目５２は、項目５１のプロセスであって、有機ニッケル化合物は、ニッケルアセチルアセトネートおよびニッケル２−エチルヘキサノアートからなる群から選択される。
【０１６４】
好適な実施形態の項目５３は、項目４９のプロセスであって、導電性金属粉末は、球状粒子、不規則形状の粒子、薄片、ナノサイズ粒子、凝集粒子、懸濁液、またはこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの形態で提供される。
【０１６５】
好適な実施形態の項目５４は、項目５３のプロセスであって、導電性金属粉末のＤ５０粒径は、０．０５〜１０ミクロンの範囲内である。
【０１６６】
好適な実施形態の項目５５は、項目４９のプロセスであって、ガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０１６７】
好適な実施形態の項目５６は、項目５５のプロセスであって、ガラスフリットは、非結晶性ガラス、部分的に結晶性のガラス、結晶性ガラスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０１６８】
好適な実施形態の項目５７は、項目５５のプロセスであって、ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するために、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含む。
【０１６９】
好適な実施形態の項目５８は、項目４９のプロセスであって、ペーストは、０．０１〜１０ｗｔ％の金属アセチルアセトネートを含み、金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｓｂ、Ｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、およびＦｅからなる群から選択される。
【０１７０】
好適な実施形態の項目５９は、項目４９のプロセスであって、ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩をさらに含み、金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し、式中、ａ＝１、２または３であり、ｂ＝１、２または３であり、ａ／ｂ＝１／３〜３であり、ｃ＝１／２ａ、ａ、または２ａであり、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＹからなる群から選択される。
【０１７１】
好適な実施形態の項目９は、項目４９のプロセスであって、ペーストＡは、リチウムアクリレートおよびリチウムメタクリレートからなる群から選択される有機リチウム化合物を０．０１〜５ｗｔ％でさらに含む。
【０１７２】
好適な実施形態の項目６０は、項目４９のプロセスであって、ペーストＡは、有機亜鉛化合物をさらに含む。
【０１７３】
好適な実施形態の項目６２は、項目６１のプロセスであって、有機亜鉛化合物は、ペースト組成物中に０．０５ｗｔ〜３０ｗｔ％の量で存在する。
【０１７４】
好適な実施形態の項目６３は、項目４９のプロセスであって、金属源は有機ビヒクル中に完全溶解された有機金属化合物であって、有機ビヒクルは、金属粒子を含まない。
【０１７５】
好適な実施形態の項目６４は、項目４９のプロセスであって、ペーストＣは、
ａ．５０〜９５ｗｔ％の金属源、
ｂ．０．１０ｗｔ％のガラス成分、および、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクル、
を含む。
【０１７６】
好適な実施形態の項目６５は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣの金属源は、銀およびニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
【０１７７】
好適な実施形態の項目６６は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣの金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０１７８】
好適な実施形態の項目６７は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣの金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０１７９】
好適な実施形態の項目６８は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣの金属源の含有量は、８０ｗｔ％未満である。
【０１８０】
好適な実施形態の項目６９は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣの金属源は、球状形状、不規則形状、薄片、またはナノサイズ粉末または懸濁液、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される粒子形状の粉末である。
【０１８１】
好適な実施形態の項目７０は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣのガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０１８２】
好適な実施形態の項目７１は、項目６４のプロセスであって、ガラス成分は、少なくとも１種のＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０１８３】
好適な実施形態の項目７２は、項目６４のプロセスであって、ガラス成分は、鉛およびカドミウムを含まない少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０１８４】
好適な実施形態の項目７３は、項目６４のプロセスであって、ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である。
【０１８５】
好適な実施形態の項目７４は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣのガラス成分のＴｇは、ペーストＡのガラス成分のＴｇ以下である。
【０１８６】
好適な実施形態の項目７５は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣは、接着促進剤をさらに含む。
【０１８７】
好適な実施形態の項目７６は、項目６４のプロセスであって、ペーストＣの有機ビヒクルは、平滑化剤をさらに含む。
【０１８８】
好適な実施形態の項目７７は、項目６４のプロセスであって、金属およびガラスのペーストＣ中における合計割合は、ペーストＡ中の合計割合未満である。
【０１８９】
好適な実施形態の項目７８は、項目４６のプロセスであって、ペーストＡはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｃ）の後、ペーストＣを乾燥させるステップ（ｃ１）をさらに含む。
【０１９０】
好適な実施形態の項目７９は、項目４６のプロセスであって、ペーストＣはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｂ）の後、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）をさらに含む。
【０１９１】
好適な実施形態の項目８０は、項目４６のプロセスであって、ステップ（ｂ）およびステップ（ｃ）それぞれのうち少なくとも１つの後、プロセスは、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）と、ペーストＣを乾燥させるステップ（ｃ１）とのうち少なくとも１つをさらに含む。
【０１９２】
好適な実施形態の項目８１は、項目４６のプロセスであって、（ｂ）ペーストＡを印刷することは、ペーストＡを湿潤厚さが１０〜１００ミクロンになるまでステンシルを介して印刷することを含む。
【０１９３】
好適な実施形態の項目８２は、項目４６のプロセスであって、ペーストＡは、ペーストＣよりも印刷厚みが大きい。
【０１９４】
好適な実施形態の項目８３は、項目４６のプロセスであって、ペーストＣは、ペーストＡよりも印刷厚みが大きい。
【０１９５】
好適な実施形態の項目８４は、項目４６のプロセスであって、ペーストＡおよびペーストＣのうち少なくとも１つは、インクジェットプリンタによって印刷される。
【０１９６】
好適な実施形態の項目８５は、項目４６のプロセスであって、ペーストＢはガラスを含まない。
【０１９７】
フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第２の実施形態の項目８６によれば、このプロセスは、
ａ．非ファイヤースルー性能を有するペーストＢを、少なくとも２本の平行なバスバーを形成するようにスクリーン印刷および乾燥することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡをステンシルを介してＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは、少なくとも２本の平行なバスバーを接続させる細い平行なフィンガーを含むパターン状に印刷される、ことと、
ｃ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する。
【０１９８】
好適な実施形態の項目８７は、項目８６のプロセスであって、ペーストＡは、ホットメルト接着剤を含む。
【０１９９】
好適な実施形態の項目８８は、項目８６のプロセスであって、ペーストＡは有機ビヒクルを含み、ペーストＡは、ステンシルを介して印刷される。
【０２００】
好適な実施形態の項目８９は、項目８６のプロセスであって、ペーストＡは、
ａ．５０〜９５ｗｔ％の金属源、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分、および、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクル、
を含む。
【０２０１】
好適な実施形態の項目９０は、項目８９のプロセスであって、金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０２０２】
好適な実施形態の項目９１は、項目８９のプロセスであって、金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０２０３】
好適な実施形態の項目９２は、項目９１のプロセスであって、有機ニッケル化合物は、ニッケルアセチルアセトネートおよびニッケル２−エチルヘキサノアートからなる群から選択される。
【０２０４】
好適な実施形態の項目９３は、項目９０のプロセスであって、導電性金属粉末は、球状粒子、不規則形状の粒子、薄片、ナノサイズ粒子、凝集粒子、懸濁液、またはこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の形態で提供される。
【０２０５】
好適な実施形態の項目９４は、項目９３のプロセスであって、金属源のＤ５０粒径は、０．０５〜１０ミクロンの範囲内にある。
【０２０６】
好適な実施形態の項目９５は、項目８９のプロセスであって、ガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１つのＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０２０７】
好適な実施形態の項目９６は、項目９５のプロセスであって、ガラスフリットは、非結晶性ガラス、部分的に結晶性のガラス、結晶性ガラスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０２０８】
好適な実施形態の項目９７は、項目９５のプロセスであって、ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するため、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含む。
【０２０９】
好適な実施形態の項目９８は、項目８９のプロセスであって、ペーストは、０．０１〜１０ｗｔ％の金属アセチルアセトネートを含み、金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、およびＦｅからなる群から選択される。
【０２１０】
好適な実施形態の項目９９は、項目８９のプロセスであって、ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩をさらに含み、金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し式中、ａ＝１、２または３であって、ｂ＝１、２または３であって、ａ／ｂ＝１１３〜３であって、ｃ＝１１２ａ、ａまたは２ａであって、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌ、およびＹからなる群から選択される。
【０２１１】
好適な実施形態の項目１００は、項目８９のプロセスであって、ペーストＡは、リチウムアクリレートおよびリチウムメタクリレートからなる群から選択される有機リチウム化合物を０．０１〜５ｗｔ％でさらに含む。
【０２１２】
好適な実施形態の項目１０１は、項目８９のプロセスであって、ペーストＡは、有機亜鉛化合物をさらに含む。
【０２１３】
好適な実施形態の項目１０２は、項目１０１のプロセスであって、有機亜鉛化合物は、ペースト組成物中に０．０５ｗｔ〜３０ｗｔ％の量で存在する。
【０２１４】
好適な実施形態の項目１０３は、項目８９のプロセスであって、金属源は、有機ビヒクル中に完全溶解された有機金属化合物であって、有機ビヒクルは、金属粒子を含まない。
【０２１５】
好適な実施形態の項目１０４は、項目８９のプロセスであって、ペーストＢは、
ａ．４０〜８５ｗｔ％の金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む。
【０２１６】
好適な実施形態の項目１０５は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、銀およびニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
【０２１７】
好適な実施形態の項目１０６は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０２１８】
好適な実施形態の項目１０７は、項目１０５のプロセスであって、ペーストＢの金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０２１９】
好適な実施形態の項目１０８は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢの金属源の含有量は、８０ｗｔ％未満である。
【０２２０】
好適な実施形態の項目１０９は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、球状形状、不規則形状、薄片、またはナノサイズ粉末または懸濁液およびこれらの組み合わせからなる群から選択される粒子形状を有する粉末である。
【０２２１】
好適な実施形態の項目１１０は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢのガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０２２２】
好適な実施形態の項目１１１は、項目１０４のプロセスであって、ガラス成分は、少なくとも１種のＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０２２３】
好適な実施形態の項目１１２は、項目１０４のプロセスであって、ガラス成分は、鉛およびカドミウムを含まない少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０２２４】
好適な実施形態の項目１１３は、項目１０４のプロセスであって、ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である。
【０２２５】
好適な実施形態の項目１１４は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢのガラス成分のＴｇは、ペーストＡのガラス成分のＴｇ以下である。
【０２２６】
好適な実施形態の項目１１５は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢは、接着促進剤をさらに含む。
【０２２７】
好適な実施形態の項目１１６は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢの有機ビヒクルは、ペーストＢが平滑な印刷線を形成することができるようにするための平滑化剤をさらに含む。
【０２２８】
好適な実施形態の項目１１７は、項目１０４のプロセスであって、ペーストＢ中の金属およびガラスの合計割合は、ペーストＡ中の合計割合よりも低い。
【０２２９】
好適な実施形態の項目１１８は、項目８６のプロセスであって、ペーストＡはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｃ）の後、ペーストＢを乾燥させるステップ（ｃ１）をさらに含む。
【０２３０】
好適な実施形態の項目１１９は、項目８６のプロセスであって、ペーストＢはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｂ）の後、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）をさらに含む。
【０２３１】
好適な実施形態の項目１２０は、項目８６のプロセスであって、ステップ（ｂ）およびステップ（ｃ）それぞれのうち少なくとも１つの後、プロセスは、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）と、ペーストＢを乾燥させるステップ（ｃ１）とのうち少なくとも１つをさらに含む。
【０２３２】
好適な実施形態の項目１２１は、項目８６のプロセスであって、（ｂ）ペーストＡを印刷することは、ペーストＡを湿潤厚さが１０〜１００ミクロンになるまでステンシルを介して印刷することを含む。
【０２３３】
好適な実施形態の項目１２２は、項目８６のプロセスであって、ペーストＡは、ペーストＢより印刷厚みが大きい。
【０２３４】
好適な実施形態の項目１２３は、項目８６のプロセスであって、ペーストＢは、ペーストＡより印刷厚みが大きい。
【０２３５】
好適な実施形態の項目１２４は、項目８６のプロセスであって、ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つは、インクジェットプリンタによって印刷される。
【０２３６】
好適な実施形態の項目１２５は、項目８６のプロセスであって、ペーストＢはガラスを含まない。
【０２３７】
フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に備えるシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第３の実施形態の項目１２６によれば、プロセスは、
ａ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
ｉ．フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線、および
ｉｉ．フィンガー線と直角交差する少なくとも２本の平行なバスバー、
を含む、ことと、
ｂ．ペーストＡ、ＢまたはＣをフィンガー線の下印刷部上に印刷および乾燥することであって、ペーストＡ、Ｂ、またはＣは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
ｃ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時において、ペーストＢよりも良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時において、ペーストＣよりも低い接触抵抗をシリコンに提供する。
【０２３８】
好適な実施形態の項目１２７は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＡおよびペーストＢまたはＣのうち存在するもののうち少なくとも１つは、ホットメルト接着剤を含む。
【０２３９】
好適な実施形態の項目１２８は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＡは、
ａ．５０〜９５ｗｔ％の金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む。
【０２４０】
好適な実施形態の項目１２９は、項目１２８のプロセスであって、金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０２４１】
好適な実施形態の項目１３０は、項目１２８のプロセスであって、金属源はニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０２４２】
好適な実施形態の項目１３１は、項目１３０のプロセスであって、有機ニッケル化合物は、ニッケルアセチルアセトネートおよびニッケル２−エチルヘキサノアートからなる群から選択される。
【０２４３】
好適な実施形態の項目１３２は、項目１２８のプロセスであって、導電性金属粉末は、球状粒子、不規則形状の粒子、薄片、ナノサイズ粒子、凝集粒子、懸濁液、またはこれらの混合物からなる群から選択された少なくとも１つの形態で提供される。
【０２４４】
好適な実施形態の項目１３３は、項目１３２のプロセスであって、導電性金属粉末のＤｓｏ粒径は、０．０５〜１０ミクロンの範囲内である。
【０２４５】
好適な実施形態の項目１３４は、項目１２８のプロセスであって、ガラス成分は、軟化点が３００〜５５０℃である少なくとも１種のＰｂ含有ガラスを含む。
【０２４６】
好適な実施形態の項目１３５は、項目１３４のプロセスであって、ガラスフリットは、非結晶性ガラス、部分的に結晶性のガラス、結晶性ガラスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０２４７】
好適な実施形態の項目１３６は、項目１３４のプロセスであって、ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するために、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含む。
【０２４８】
好適な実施形態の項目１３７は、項目１２８のプロセスであって、ペーストは、０．０１〜１０ｗｔ％の金属アセチルアセトネートを含み、金属アセチルアセトネートの金属は、Ｖ、Ｓｂ、Ｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｒｕ、ＲｈおよびＦｅからなる群から選択される。
【０２４９】
好適な実施形態の項目１３８は、項目１２８のプロセスであって、ペーストＡは、０．０１〜１０ｗｔ％の少なくとも１種の金属ケイ酸塩をさらに含み、金属ケイ酸塩は、ＭａＳｉｂＯｃ＋２ｂの式を有し、式中、ａ＝１、２または３であり、ｂ＝１、２または３であり、ｃ＝ａ／２、ａまたは２ａであり、金属Ｍは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌ、およびＹからなる群から選択される。
【０２５０】
好適な実施形態の項目１３９は、項目１２８のプロセスであって、ペーストＡは、リチウムアクリレートおよびリチウムメタクリレートからなる群から選択された有機リチウム化合物を０．０１〜５ｗｔ％でさらに含む。
【０２５１】
好適な実施形態の項目１４０は、項目１２８のプロセスであって、ペーストＡは、有機亜鉛化合物をさらに含む。
【０２５２】
好適な実施形態の項目１４１は、項目１４０のプロセスであって、有機亜鉛化合物は、ペースト組成物中に０．０５ｗｔ〜３０ｗｔ％の量で存在する。
【０２５３】
好適な実施形態の項目１４２は、項目１２８のプロセスであって、金属源は、有機ビヒクル中に完全溶解された有機金属化合物であって、有機ビヒクルは、金属粒子を含まない。
【０２５４】
好適な実施形態の項目１４３は、項目１２８のプロセスであって、ｎ型ドーパントおよびｐ型ドーパントからなる群から選択されるドーパントをさらに含む。
【０２５５】
好適な実施形態の項目１４４は、項目１４３のプロセスであって、ドーパントは、Ｌｉ２Ｏ、リンコーティングされた銀、ホスホエステル、リン、ホウ素、ガリウム、ヒ素、アンチモンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０２５６】
好適な実施形態の項目１４５は、項目１２８のプロセスであって、少なくとも１つのペーストは、０．０１〜５ｗｔ％の有機リチウム化合物をさらに含む。
【０２５７】
好適な実施形態の項目１４６は、項目１２８のプロセスであって、ペーストＢは、
ａ．４０〜８５ｗｔ％の金属源と、
ｂ．０．５〜１５ｗｔ％のガラス成分と、
ｃ．５〜２０ｗｔ％の有機ビヒクルと、
を含む。
【０２５８】
好適な実施形態の項目１４７は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、銀およびニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
【０２５９】
好適な実施形態の項目１４８は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、銀と、ニッケル、銅、パラジウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金を含む。
【０２６０】
好適な実施形態の項目１４９は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、ニッケルを含み、ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される。
【０２６１】
好適な実施形態の項目１５０は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢの金属源の含有量は、８０ｗｔ％未満である。
【０２６２】
好適な実施形態の項目１５１は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢの金属源は、球状形状、不規則形状、薄片、またはナノサイズ粉末または懸濁液、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される粒子形状を有する粉末である。
【０２６３】
好適な実施形態の項目１５２は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢのガラス成分は、軟化点が３００〜５５０ＤＣである少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０２６４】
好適な実施形態の項目１５３は、項目１４６のプロセスであって、ガラス成分は、少なくとも１種のＰｂ含有ガラスフリットを含む。
【０２６５】
好適な実施形態の項目１５４は、項目１４６のプロセスであって、ガラス成分は、鉛およびカドミウムを含まない少なくとも１種のガラスフリットを含む。
【０２６６】
好適な実施形態の項目１５５は、項目１４６のプロセスであって、ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である。
【０２６７】
好適な実施形態の項目１５６は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢのガラス成分のＴｇは、ペーストＡのガラス成分のＴｇ以下である。
【０２６８】
好適な実施形態の項目１５７は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢは、接着促進剤をさらに含む。
【０２６９】
好適な実施形態の項目１５８は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢの有機ビヒクルは、平滑化剤をさらに含む。
【０２７０】
好適な実施形態の項目１５９は、項目１４６のプロセスであって、ペーストＢ中の金属およびガラスの合計割合は、ペーストＡ中の合計割合よりも低い。
【０２７１】
好適な実施形態の項目１６０は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＡはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｃ）の後、ペーストＢを乾燥させるステップ（ｃ１）をさらに含む。
【０２７２】
好適な実施形態の項目１６１は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＢはホットメルト接着剤を含み、プロセスは、ステップ（ｂ）の後、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）をさらに含む。
【０２７３】
好適な実施形態の項目１６２は、項目１２６のプロセスであって、ステップ（ｂ）およびステップ（ｃ）それぞれのうち少なくとも１つの後、プロセスは、ペーストＡを乾燥させるステップ（ｂ１）と、ペーストＢを乾燥させるステップ（ｃ１）とのうち少なくとも１つをさらに含む。
【０２７４】
好適な実施形態の項目１６３は、項目１２６のプロセスであって、（ｂ）ペーストＡを印刷することは、（ｂ１）ペーストＡを湿潤厚さが１０〜１００ミクロンになるまでステンシルを介して印刷することと、（ｂ２）ペーストＡをスクリーン印刷することであって、スクリーンは、８０ミクロン以下の開口部を有する、こととのうち少なくとも１つを含む。
【０２７５】
好適な実施形態の項目１６４は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＢは、ペーストＡの印刷に用いられるスクリーンよりも小さな開口部を有するスクリーンによって印刷される。
【０２７６】
好適な実施形態の項目１６５は、項目１６４のプロセスであって、ペーストＡおよびＢの印刷に用いられるスクリーンの開口部サイズの差は、０〜２０ミクロンである。
【０２７７】
好適な実施形態の項目１６６は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＡは、ペーストＢより印刷厚みが大きい。
【０２７８】
好適な実施形態の項目１６７は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＢは、ペーストＡより印刷厚みが大きい。
【０２７９】
好適な実施形態の項目１６８は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つが、インクジェットプリンタによって印刷される。
【０２８０】
好適な実施形態の項目１６９は、項目１２６のプロセスであって、ペーストＢはガラスを含まない。
【０２８１】
好適な実施形態の項目１７０は、項目１２８のプロセスであって、印刷されたペーストＡの乾燥線厚さが１０〜７５ミクロンとなるようにペーストＡおよびペーストＢのうち少なくとも１つを乾燥させることをさらに含む。
【０２８２】
好適な実施形態の項目１７１は、項目１７０のプロセスであって、バスバーの乾燥厚さは、３〜１０ミクロンである。
【０２８３】
好適な実施形態の項目１７２は、項目１２８のプロセスであって、線のアスペクト比は０．１〜１である。
【０２８４】
フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第４の実施形態の項目１７３によれば、このプロセスは、
ａ．シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
ｃ．第２のペーストＡまたはＢまたはＣを第１のペーストＡ上に印刷することであって、第２のペーストＡまたはＢまたはＣは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
ｄ．第１のペーストおよび第２のペースト上に第３のペーストＢを印刷することであって、ペーストＢは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーとして印刷され、
第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、ことと、
Ｅ．三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、
ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＣは、焼成時において、ペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する。
【０２８５】
フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第５の実施形態の項目１７４によれば、このプロセスは、
ａ．シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを複数の連続する平行な細いフィンガー線として印刷して、連続するフィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
ｃ．ペーストＢをペーストＡ上に印刷することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
ｉ．分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバー、および
ｉｉ．フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線、
を含み、
ペーストＡおよびペーストＢの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、
ことと、
ｄ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する。
【０２８６】
フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第６の実施形態の項目１７５によれば、このプロセスは、
ａ．シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡを複数の連続する平行な細いフィンガー線として印刷して、連続するフィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
ｃ．第２のペーストＡまたはＢまたはＣをペーストＡ上に印刷することであって、第２のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する連続する平行な細いフィンガー線を含み、これにより間に隙間が設けられる、ことと、
ｄ．第１のペーストおよび第２のペースト上に第３のペーストＢを印刷することであって、第３のペーストは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも２本のバスバーとして印刷され、
第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、
ことと、
ｅ．三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、
ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する。
【０２８７】
フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第７の実施形態の項目１７６によれば、このプロセスは、
ａ．ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
ｉ．フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線と、
ｉｉ．フィンガー線と直角交差する少なくとも２本の平行なバスバーと、
を含む、ことと、
ｂ．第２のペーストＡ、ＢまたはＣを第１のペースト上に印刷および乾燥することであって、第２のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する連続する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
ｃ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時において、ペーストＢよりも良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する。
【０２８８】
フロント側太陽電池接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に備えるシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第８の実施形態の項目１７７によれば、このプロセスは、
ａ．シリコンウエハーのフロント側へＡＲＣ層を適用することと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有する第１のペーストＡをＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
ｉ．フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線と、
ｉｉ．フィンガー線と直交する少なくとも２本の平行なバスバーと、
を含む、ことと、
ｃ．第２のペーストＡまたはＢまたはＣを第１のペースト上に印刷することであって、第２のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
ｉ．フィンガー線の下印刷部上に重ねられた平行な細いフィンガー線と、
ｉｉ．フィンガー線と直交する少なくとも２本の平行なバスバーと、
を含み、
第１のペースト、第２のペーストおよび第３のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の１０％未満である、ことと、
ｄ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、
ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｈ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、
ペーストＣは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｃ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｃ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりも低い接触抵抗を提供する。
【０２８９】
フロント側接点を、ｐ型領域、ｎ型領域、ｐ−ｎ接合およびＡＲＣ層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスに関連する第９の実施形態の項目１７８によれば、このプロセスは、
ａ．ファイヤースルー性能を有するペーストＢを少なくとも２本の平行なバスバー間のステンシルを介して印刷および乾燥することであって、ペーストＢは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、少なくとも２本の平行なバスバーを接続させる平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
ｂ．ファイヤースルー性能を有するペーストＡをステンシルを介してＡＲＣ層上に印刷することであって、ペーストＡは、少なくとも２本の平行なバスバーを含むパターン状に印刷される、ことと、
ｃ．二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストＡは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、（ａ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ａ２）ガラスフリットを含み、ペーストＡは、焼成時の接触抵抗がペーストＢよりも低く、ペーストＢは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、（ｂ１）少なくとも１種の導電性金属粉末および（ｂ２）ガラスフリットを含み、ペーストＢは、焼成時において、ペーストＡよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する。
【０２９０】
実験例
以下の例に、本発明を例示する。以下の例および本明細書および特許請求の範囲中に特段の記載のない限り、全ての部分およびパーセンテージは重量によるものであり、全ての温度は摂氏単位であり、圧力は大気圧またはほぼ大気圧である。
【０２９１】
厚さが１５０〜２５０ミクロンの１５．６ｃｍ×１５．６ｃｍの多結晶シリコンウエハーを、窒化ケイ素反射防止膜でコーティングする。これらのウエハーのシート抵抗率は、約５５〜１１０Ω／□である。ペースト組成物を、２８０または３２５メッシュスクリーンを用いて印刷するこの２８０または３２５メッシュスクリーンは、フロント接点フィンガー線のために約１１０ミクロンの開口部を含み、約２．５ｍｍ間隔が線間に設けられる。フロント接点の印刷後、サンプルの乾燥を約２５０℃で約３分間行う。印刷されたウエハーを空気中で６ゾーン赤外線（ＩＲ）ベルト炉（Ｄｅｓｐａｔｃｈ製）を用いて同時焼成し、その際のベルト速度は約５メートル（２００”）／分であり、最終ゾーンにおける温度設定点は８８０〜９４０℃である。これらのゾーンの長さはそれぞれ、１８”、１８”、９”、９”、９”および９”である。ほとんどのサンプルの焼成フィンガー幅は約８０〜約１６０ミクロンであり、焼成厚さは約１０〜５０ミクロンである。
【０２９２】
ＡＳＴＭＧ−１７３−０３に従って、ソーラーテスター（モデルＮＣＴ−Ｍ−１８０Ａ、ＮＰＣ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ、Ｄｕｍｏｎｔ、ＮＪ）によってＡＭ  １．５の太陽条件下で、太陽電池の電気性能で測定した。
【０２９３】
本明細書に記載する例は、太陽電池接点形成のための導電体ペーストの形成に用いられる導電性組成物に主に関するが、本発明は、抵抗および半導体ペースト、インク、テープなどを形成するための、本明細書中に開示される原理の使用も企図することが理解されるべきである。さらに、このような組成物は、厚い膜の形成に用いられる材料として考察される場合もあるし、考察されない場合もある。よって、出願人の独自の導電性組成物を用いて、導電性、抵抗性または半導電性の経路またはパターンを基板上に形成することができる。このような導電性組成物は、多様な形態（例えば、インク、ペースト、テープ）をとることができる。さらに、シリコン以外の基板を、本発明のペーストと共に用いることが可能である。本明細書中に開示される組成物の使用は、多様な電子部品およびデバイスにおいて想定される。
【０２９４】
上記の記載において、本発明の例などについて述べてきた。当然、部品または方法の考察される組み合わせを本発明の記述目的のためにそれぞれ述べることは不可能であるが、当業者であれば、本発明の多数のさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識する。よって、本発明は、添付の特許請求の意図および範囲内に収まるこのような変更、改変および変更を全て包含するものとして意図される。さらに、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「有する」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「含まれる（ｉｎｖｏｌｖｅ）」などの用語が詳細な説明または特許請求の範囲内において用いられる範囲において、このような用語は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」が、請求項中で遷移語として用いられるのと同様に、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語と同様の意味として包含的に用いられることが意図される。しかし、場合によっては、「含む」、「有する」、「含む」および「含まれる」などの用語が詳細な説明または特許請求の範囲内において用いられる範囲において、このような用語は、「〜からなる」または「〜から実質的になる」という用語が請求項中における遷移語として用いられる場合と同様に、部分的または全体的に網羅するものとして用いられる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2015523707.tif 000009
【図１Ｃ】
2015523707.tif 000010
【図１Ｄ】
2015523707.tif 000011
【図１Ｅ】
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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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【国際調査報告】
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