(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、該シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、
（ｂ）  工程（ａ）で形成された電極パターンを焼成する工程と、
（ｃ）  工程（ｂ）で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプの光を照射する工程と
を含み、工程（ｂ）における前記シリコン基板の最高到達温度が６００℃〜９００℃であることを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記フラッシュランプが、キセノンフラッシュランプであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項３】
工程（ｃ）において、１回当たりのフラッシュランプの光照射時間が０．０１〜１００ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項４】
工程（ｃ）において、前記フラッシュランプの光のエネルギー密度が０．２〜１００Ｊ／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
前記受光面に電極パターンを形成するための導電性ペーストがガラスフリットをさらに含み、前記ガラスフリットが３００℃〜５５０℃の軟化点を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項６】
前記受光面に電極パターンを形成するための導電性ペーストが鉛−テルル含有複合酸化物をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項７】
前記導電性金属粒子が前記導電性ペーストの４０〜９５重量％を構成することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの製造方法、および、それにより製造される太陽電池セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ｐ型ベースを有する太陽電池セルは、典型的には電池の受光面（前面、すなわち太陽側）上の負極と、裏面上の正極とを有する。半導体本体のｐ−ｎ接合上に向かう適切な波長の放射線は外部エネルギー源として機能して、半導体本体中に正孔−電子対を発生させることが知られている。ｐ−ｎ接合において存在する電位差のために、正孔および電子はｐ−ｎ接合を横断して反対方向に移動する。正孔および電子の反対方向への移動によって、電流の流れが生じ、それによって外部回路への電力の供給が可能となる。
【０００３】
太陽電池セルの発電性能においては、光変換効率（ＥＦＦ（％））は重要なファクターである。優れた変換効率を達成させることにより、太陽電池セルの発電性能を向上させるべく、従来各種の方法が提案されている。たとえば、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｙ、ＩｎおよびＭｏから選択される少なくとも１種の金属またはその金属化合物を含有する導電性ペーストを焼成して、充分な導通性を有する受光面電極を作製する技術が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、導電性ペーストを焼成する際、塗膜の収縮による接触抵抗増大および／またはクラックの発生などの問題点があった。このような焼成の際に発生する問題点は、太陽電池セルの性能に大きく影響を与え、変換効率を大きく低下させる。
【０００４】
従来、焼成の際にペースト中に含まれるガラスフリットの溶融を充分とする条件を用いることによって、光変換効率の向上を試みた例がある。この場合、溶融に充分な高温かつ長時間での焼成が必要となり、半導体本体への悪影響が発生する虞れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現時点において、焼成時の太陽電池セルへの悪影響をより効果的に抑制し、さらに高い光変換効率を達成することができる太陽電池セルを提供する技術に対する要求が存在する。すなわち、本発明は、優れた光変換効率を有する太陽電池セルを効率的に製造する方法の提供、および、その製造方法により製造され、高発電性能を有する太陽電池セルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の太陽電池セルの製造方法は、
（ａ）  シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、該シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、
（ｂ）  工程（ａ）で形成された電極パターンを焼成する工程と、
（ｃ）  工程（ｂ）で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプ光を照射する工程と
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成を採ることにより、焼成時の太陽電池セルへの悪影響を効果的に抑制して、優れた光変換効率を発揮する太陽電池セルを効率的に製造することができる。また、当該方法によって得られる太陽電池セルは、優れた発電性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の太陽電池セルの製造方法を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）は、各工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の太陽電池セルの製造方法は、
（ａ）  シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、該シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、
（ｂ）  工程（ａ）で形成された電極パターンを焼成する工程と、
（ｃ）  工程（ｂ）で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプの光を照射する工程と
を含むことを特徴とする。本発明の方法は、必要に応じてその他の工程を含んでもよい。以下、本発明の各工程を詳細に説明する。
【００１１】
工程（ａ）  電極パターン形成工程
電極パターン形成工程においては、シリコン基板上に導電性ペーストを塗布して、シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する。
【００１２】
（１）  シリコン基板
本発明に用いられるシリコン基板は、受光面と、受光面の反対側の裏面とを有し、および受光面と裏面との間にｐ−ｎ接合を有する。シリコン基板は単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板のいずれであってもよい。ｐ型シリコン基板を用いる場合、受光面側にｎ型層を形成する。ｎ型層の形成は、たとえば、ドナードーパントの熱拡散により形成することができる。用いることができるドナードーパントは、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）などを含む。
【００１３】
また、本発明に用いられるシリコン基板は、入射する放射線をシリコン基板中に閉じ込めるための、凹凸の受光面を有してもよい。あるいはまた、シリコン基板の受光面に反射防止層（窒化ケイ素膜など）を設けて、入射する放射線をシリコン基板中に閉じ込めてもよい。
【００１４】
（２）受光面の電極パターン形成のための導電性ペースト
受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、少なくとも導電性金属粒子を含有する。必要に応じて、受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、ガラスフリット、鉛−テルル含有複合酸化物、有機ビヒクル、および／または当該技術において知られている添加剤を含有してもよい。
【００１５】
（２−１）  導電性金属粒子
１つの実施態様において、鉄、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、モリブデン、マグネシウム、タングステン、コバルト、および亜鉛などの金属粒子を導電性金属粒子として用いることができる。導電性金属粒子は、これらの金属粒子の１種または２種以上を含むことができる。
【００１６】
他の実施態様においては、３．００×１０7Ｓ／ｍ以上の導電率を有する金属または合金などの粒子を、導電性金属粒子として用いることができる。より高い導電率を有する導電性金属粒子を使用することにより、太陽電池セルの光変換効率を向上させ得る。
【００１７】
具体的には、アルミニウム、銅、銀または金の粒子を、導電性金属粒子として用いることが好適である。銀粒子を導電性金属粒子として用いることが、特に好ましい。なぜなら、工程（ｂ）の焼成工程において酸化が起こり難いからである。
【００１８】
本発明に用いられる導電性金属粒子の形状に、特に制限はない。フレーク状、球状などの種々の形状を有する金属または合金粒子を、導電性金属粒子として用いることができる。また、本発明に用いられる導電性金属粒子は、同一形状の金属または合金粒子から構成されてもよく、あるいは異なる形状の金属または合金粒子から構成されてもよい。後述する導電性ペーストの塗布方法（たとえば、スクリーン印刷による塗布）を考慮して、本発明に用いられる導電性金属粒子の形状を適宜選択することができる。
【００１９】
本発明に用いられる導電性金属粒子の重量平均粒径（Ｄ50）に、とくに制限はない。導電性金属粒子の粒径は、その焼結特性に影響を与えることがある。たとえば、大きな粒径を有する導電性金属粒子は、より小さい粒径を有する導電性金属粒子よりも低い速度で焼結されることがある。焼結速度の観点から、本発明に用いられる導電性金属粒子は、０．１μｍ〜１０μｍの重量平均粒径（Ｄ50）を有することが好ましい。あるいはまた、後述する導電性ペーストの塗布方法を考慮して、導電性金属粒子の重量平均粒径（Ｄ50）を、好適な値に適宜設定することができる
【００２０】
本発明における「重量平均粒径（Ｄ50）」とは、導電性金属粒子の５０重量％がその値以下の粒径を有することを意味する。本発明における重量平均粒径（Ｄ50）は、レーザー回折・散乱式の粒度分析計（たとえば日機装（株）のマイクロトラック）によって測定できる。
【００２１】
本発明に用いられる導電性金属粒子は、９８％以上の純度を有することが好ましい。しかしながら、電極パターンおよび焼成により得られる電極の電気的な要求に依存して、より低い純度を有する金属または合金粒子を用いることも可能である。
【００２２】
受光面電極パターン形成用導電性ペースト中の導電性金属粒子の含有量は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に制限はない。１つの実施態様においては、導電性金属粒子は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの４０〜９５重量％を構成する。また、別の実施態様においては、導電性金属粒子は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの６０〜９０重量％を構成してもよい。
【００２３】
（２−２）  ガラスフリット
本発明において用いられるガラスフリットの化学組成には、特に制限はない。電子材料用の導電性ペースト中に用いられる任意のガラスフリットを、本発明におけるガラスフリットとして用いることができる。１つの実施態様において、鉛シリケートガラス、鉛ボロシリケートガラスなどの粒子をガラスフリットとして使用できる。鉛シリケートガラスおよび鉛ボロシリケートガラスは、軟化点の範囲およびガラス溶着性の両方の観点から、好ましい材料である。あるいはまた、亜鉛ボロシリケートなどの無鉛ガラスも、本発明のガラスフリットとして使用することができる。
【００２４】
１つの実施態様において、シリコン基板の最高到達温度が６００〜９００℃である条件において導電性ペーストの適切な焼結および湿潤がなされ、シリコン基板と焼結された電極との間の適切な接着を達成するために、本発明のガラスフリットは、３００〜５５０℃の軟化点を有することが好ましい。上記の範囲内の軟化点を有することにより、溶融したガラスフリットによるシリコン基板の劣化に起因する太陽電池セルの変換効率の低下を防止するとともに、焼成時に十分な溶融流動を起こしてシリコン基板と電極との間の十分な接着強度を得ることができる。また、上記の範囲内の軟化点を有することにより、導電性金属粒子の十分な液相焼結を達成することが可能となる。
【００２５】
本発明におけるガラスフリットの「軟化点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３８−５７の繊維伸び法（ｆｉｂｅｒ  ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ）にしたがって測定することができる。
【００２６】
受光面電極パターン形成用導電性ペースト中のガラスフリットの含有量は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に制限はない。１つの実施態様においては、ガラスフリットは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの０．５〜１０．０重量％を構成する。また、別の実施態様においては、ガラスフリットは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの１．０〜３．０重量％を構成してもよい。上記の範囲内の含有量のガラスフリットを用いることによって、シリコン基板と電極との間の十分な接着強度を得ることができ、同時に、外部回路との接続のためのハンダ付けに支障をきたす、いわゆる「ガラス浮き」（電極表面にガラスの層が形成されること）を防止することができる。
【００２７】
（２−３）  鉛−テルル含有複合酸化物
本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、上記のガラスフリットに代えて、鉛−テルル含有複合酸化物を含有してもよい。本発明において用いることができる鉛−テルル含有複合酸化物は、たとえば、３５〜８５重量％のＰｂＯ、４〜６０重量％のＴｅＯ2、および０．１〜６重量％のＢ2Ｏ3を含む。また、本発明において用いることができる鉛−テルル含有複合酸化物は、任意選択成分として、０〜５重量％のＴｉＯ2、０〜１５重量％のＢｉ2Ｏ3、０〜２０重量％のＰｂＯＦ2、および／または０〜２重量％のＬｉ2Ｏを含んでもよい。
【００２８】
受光面電極パターン形成用導電性ペースト中の鉛−テルル含有複合酸化物の含有量は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に制限はない。１つの実施態様においては、鉛−テルル含有複合酸化物は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの０．５〜７．０重量％を構成する。また、別の実施態様においては、鉛−テルル含有複合酸化物は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの１．０〜３．０重量％を構成してもよい。上記の範囲内の含有量の鉛−テルル含有複合酸化物を用いることによって、シリコン基板と電極との間の十分な接着強度を得ることができ、同時に、溶融した鉛−テルル含有複合酸化物がシリコン基板表面に滲み出すことによる光透過性の低下を防止することができる。
【００２９】
（２−４）  有機ビヒクル
本発明における「有機ビヒクル」は、樹脂結合剤であるポリマー、有機液体、およびそれらの混合物を含む。本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストにおいては、有機ビヒクルとして、樹脂結合剤であるポリマーと有機液体との混合物を用いることが好ましい。
【００３０】
本発明の有機ビヒクル中に用いることができるポリマーに、特に制限はない。用いることができるポリマーは、たとえば、ポリメタクリレートなどの樹脂、またはエチルセルロースなどのセルロース誘導体を含む。
【００３１】
本発明の有機ビヒクル中に用いることができる有機液体に、特に制限はない。用いることができる有機液体は、アルコール；アルコールのエステル（たとえばアセテートまたはプロピオネート）；エチレングリコールモノブチルエーテルモノアセテート；パイン油、テルピネオールなどのテルペン類を含む。
【００３２】
本発明において好ましい有機ビヒクルは、エチルセルロースのテルピネオール溶液、樹脂（ポリメタクリレートなど）のパイン油溶液、樹脂のエチレングリコールモノブチルエーテルモノアセテート溶液、エチルセルロースのパイン油溶液、エチルセルロースのエチレングリコールモノブチルエーテルモノアセテート溶液などを含む。特に好ましい有機ビヒクルは、５重量％〜５０重量％のエチルセルロースを含有する、エチルセルロースのテルピネオール溶液である。
【００３３】
１つの実施態様においては、有機ビヒクルは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの５〜５０重量％を構成する。
【００３４】
（２−５）  その他の成分（添加剤）
本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、必要に応じて、当該技術において一般的に用いられる増粘剤（濃化剤（シックナー））、安定剤、分散剤、湿潤剤、消泡剤、可塑剤、減粘剤（シンナー）などの１種または複数種の添加剤をさらに含んでもよい。たとえば、減粘剤（シンナー）として、上記の有機液体または水を用いることができる。添加剤の含有量は、最終的に求められる導電性ペーストの特性に依存して当業者によって適宜決定される。
【００３５】
（２−６）  導電性ペーストの物性
１つの実施態様において、本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、５０〜４００Ｐａ・ｓの粘度を有することが好ましい。導電性ペーストの粘度は、増粘剤または減粘剤（シンナー）の添加により調製することができる。導電性ペーストが上記の範囲内の粘度を有することによって、無機粒子（導電性金属粒子、ガラスフリット、および鉛−テルル含有複合酸化物）の沈降による分離を防止しつつ、適切な塗布特性を実現することが可能となる。
【００３６】
本発明における導電性ペーストの「粘度」は、＃１４スピンドルを具えたブルックフィールドＨＢＴ粘度計およびユーティリティカップを用い、１０ｒｐｍおよび２５℃の条件で測定される。
【００３７】
（２−７）  導電性ペーストの形成
本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、当該技術において知られている任意の手段を用いて、上記の成分を混合することによって形成することができる。たとえば、三本ロール練り機による混合によって、導電性ペーストを形成することができる。
【００３８】
（３）  裏面の電極パターン形成するための導電性ペースト
本発明において用いることができる裏面電極パターン形成用導電性ペーストは、導電性金属粒子としてアルミニウム粒子を主として含む。裏面電極パターン形成用導電性ペーストは、導電性ペーストを構成する他の成分（ガラスフリット、有機ビヒクル、添加剤）などとして、受光面電極パターン形成用導電性ペーストと同様の材料をさらに含んでもよい。たとえば、本件特許出願人によるＰＶ３３３、ＰＶ３２２などの太陽電池用として市販されているアルミニウム含有導電性ペーストを、裏面電極パターン形成用導電性ペーストとして用いることができる。
【００３９】
上記の裏面電極パターン形成用導電性ペーストを用いて裏面の主電極となる電極パターンを形成することに加えて、銀粒子または銀粒子とアルミニウム粒子との混合物を導電性金属粒子として含むペーストを用いて、主電極と電気的に接続される外部接続端子を形成してもよい。上記のペーストを用いることによって、外部接続端子に対するハンダ付けを容易にすることが可能となる。
【００４０】
裏面電極パターン形成用導電性ペースト、および外部接続端子形成用導電性ペーストは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストと同様の方法を用いて形成することができる。
【００４１】
（４）電極パターンの形成
図１（ａ）に示すように、受光面側のｎ型層１０４および裏面側のｐ型層１０２を有するシリコン基板１００の受光面に対して、受光面電極パターン形成用導電性ペーストを塗布することによって、受光面上の電極パターン１１２を形成する。受光面上の電極パターン１１２は、複数の部分電極パターンから構成されてもよい。また、複数の部分電極パターンのそれぞれは、たとえば、バスバー部分と、バスバー部分から分岐して延びる複数のフィンガー部分とからなる形状を有してもよい。このような形状を有することにより、シリコン基板１００の受光面積を著しく減少させることなしに、太陽電池セルの直列抵抗を低下させることが可能となる。
【００４２】
一方、図１（ｂ）に示すように、シリコン基板１００の裏面に対して、裏面電極パターン形成用導電性ペーストを塗布することによって、裏面上の電極パターン１２２を形成する。裏面上の電極パターン１２２は、シリコン基板の裏面のほぼ全体を覆うように形成される。
【００４３】
外部接続端子を形成する実施態様において、たとえば、裏面電極パターン形成用導電性ペーストを塗布して、裏面の主電極となる電極パターン１２２を形成した後に、図１（ｃ）に示すように、外部接続端子形成用導電性ペーストを塗布して、外部接続端子用電極パターン１２４を形成してもよい。この際に、外部接続端子用電極パターン１２４の一部と裏面の主電極となる電極パターン１２２の一部を重畳させて、最終的に得られる裏面の主電極１２６と外部接続端子１２８との十分な電気的接続を実現することが望ましい（図１（ｄ）参照）。
【００４４】
ここで、各導電性ペーストによる電極パターン（１１２、１２２および１２４）の形成は、任意の順序で実施することができる。
【００４５】
上記の各導電性ペーストによって電極パターンを形成するための手段には、特に制限はない。スクリーン印刷による塗布、ディスペンサーなどのノズル部からの吐出による塗布など、当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて電極パターンを形成することができる。
【００４６】
また、塗布による各電極パターンの形成の後に、導電性ペーストを乾燥させる工程を設けてもよい。導電性ペーストの乾燥温度は、１８０℃以下であることが好ましい。
【００４７】
さらに、シリコン基板１００の裏面に外部接続端子１２８を形成する実施態様において、裏面の主電極となる電極パターン１２２は、２０μｍ〜４０μｍの乾燥後膜厚を有することが望ましい。また、外部接続端子用電極パターン１２４は、シリコン基板上において、１５μｍ〜３０μｍの乾燥後膜厚を有することが望ましい。さらに、主電極となる電極パターン１２２と外部接続端子用電極パターン１２４との重畳部は約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの幅を有することが好ましい。
【００４８】
工程（ｂ）  電極パターン焼成工程
次に、工程（ａ）において形成された各電極パターン（受光面上の電極パターン１１２、裏面上の主電極となる電極パターン１２２、および外部接続端子用電極パターン１２４（存在する場合））を焼成して、図１（ｄ）に示すように各電極（受光面電極１１４、裏面主電極１２６および外部接続端子１２８（存在する場合））を形成する。各電極パターンの焼成は、当該技術において知られている任意の手段（赤外線ベルト式焼成炉など）を用いて実施することができる。
【００４９】
１つの実施態様において、シリコン基板の最高到達温度を６００℃〜９００℃とする条件で焼成を行うことが好ましい。上記の範囲内の最高到達温度を用いることによって、ガラス成分を十分に溶融させてシリコン基板１００と各電極（受光面電極１１４、裏面主電極１２６および外部接続端子１２８（存在する場合））との間の電気的接続を得ると同時に、導電性ペーストに含有されるガラス成分、導電性金属成分などの浸透によるシリコン基板１００のダメージを抑制し、それによって光変換効率の低下を防止することが可能となる。
【００５０】
１つの実施態様において、焼成工程の全時間（加熱開始から加熱終了までの時間、ＩＮ−ＯＵＴ時間）を１〜２分程度とすることが好ましい。
【００５１】
工程（ｃ）  フラッシュランプ光照射工程
次いで、工程（ｃ）で得られた積層体に対して、受光面側からフラッシュランプの光を照射する。
【００５２】
本発明で用いられるフラッシュランプは、ミリ秒オーダーの極めて短い発光時間を有し、照射対象を瞬間的に加熱することができる。本発明で用いられるフラッシュランプは、キセノンガスが封入されたキセノンフラッシュランプ、アルゴンガスが封入されたアルゴンフラッシュランプ、クリプトンガスが封入されたクリプトンフラッシュランプなどを含む。特に、瞬間的に大光量および高光束が得られる点、ならびに繰り返し発光が容易である点に鑑みて、キセノンフラッシュランプが好ましい。
【００５３】
１つの実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、０．２Ｊ／ｃｍ2〜１００Ｊ／ｃｍ2の光エネルギー密度を有することが好ましい。別の実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、５Ｊ／ｃｍ2〜３０Ｊ／ｃｍ2の光エネルギー密度を有することが好ましい。上記の範囲内の光エネルギー密度を有するフラッシュランプ光を用いることによって、フラッシュランプ光の照射効果を十分に発揮させると同時に、導電性ペーストに含有されるガラス成分、導電性金属成分などの浸透によるシリコン基板１００のダメージを抑制し、それによって直列抵抗の上昇、ひいては光変換効率の低下を防止することが可能となる。
【００５４】
１つの実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、０．０１ｍｓ〜１００ｍｓの１回当たりの照射時間（パルス幅）を有することが好ましい。別の実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、１０ｍｓ〜７０ｍｓの１回当たりの照射時間（パルス幅）を有することが好ましい。上記の範囲内の１回当たりの照射時間（パルス幅）を有するフラッシュランプ光を用いることによって、フラッシュランプ光の照射効果を十分に発揮させると同時に、導電性ペーストに含有されるガラス成分、導電性金属成分などの浸透によるシリコン基板１００のダメージを抑制し、それによって直列抵抗の上昇、ひいては光変換効率の低下を防止することが可能となる。
【００５５】
また、フラッシュランプ光の照射回数を、１回〜６回程度とすることが好ましい。上記の範囲内の照射回数を用いることによって、フラッシュランプ光の照射効果を十分に発揮させると同時に、シリコン基板１００のダメージを抑制することが可能となる。
【００５６】
本発明においては、用いる導電性ペーストの特性（ガラスフリットの軟化点など）および焼成条件（焼成温度、焼成時間など）を変更することなしに、フラッシュランプ光を照射して焼成後の積層体を瞬間的に加熱することによって、追加加熱によるシリコン基板１００へのダメージを抑制している。そして、フラッシュランプ光の照射工程を採用することによって、得られる太陽電池の直列抵抗を主として低減し、それによって優れた光変換効率を有する太陽電池セルの効率的な製造が可能となる。
【００５７】
上記で説明した方法で製造される本発明の太陽電池セルは、優れた光変換効率（ＥＦＦ（％））を有する。より具体的には、本発明の太陽電池セルは、小さい直列抵抗（Ω・ｃｍ2）および高い曲線因子（フィルファクター、ＦＦ（％））を有する。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
（１）  受光面電極パターン形成用導電性ペーストＡの調製
銀粒子、および鉛ボロシリケート系ガラスフリット（軟化点４５０℃）を含む混合物を準備した。この混合物に、有機ビヒクルとして、２０重量％のエチルセルロースを含むテルピネオール溶液を加えた。さらに、シンナーとしてのテルピネオール、およびビス［２−（２−ブトキシエチル）エチル］アジペートを主成分とする粘度調整剤を加えて、混合物の粘度を調整した。各成分の含有量を、第１表に示した。
【００５９】
【表１】
0005179677.tif 000002
【００６０】
得られた混合物を万能混合機で予備混合した後、三本ロール混練機で混練し、受光面電極パターン形成用導電性ペーストＡを得た。
【００６１】
（２）太陽電池セルの作製
受光面側のｎ型層および裏面側のｐ型層を有する６インチ（約１５．２４ｃｍ）角のシリコン基板を準備した。最初に、スクリーン印刷法を用いて、シリコン基板の裏面側に、外部接続端子形成用導電性ペースト（銀ペースト）を塗布し、１２０℃の温度で乾燥を行い、２０μｍの乾燥後膜厚を有する外部接続端子用電極パターンを得た。次に、スクリーン印刷法を用いて、シリコン基板の裏面側に、裏面電極パターン形成用導電性ペースト（アルミニウム含有、ＰＶ３３３（本件特許出願人製））を塗布し、１２０℃の温度で乾燥を行い、３５μｍの乾燥後膜厚を有する外部接続端子用電極パターンを得た。ここで、主電極となる電極パターンの一部を、外部接続端子用電極パターンの一部の重畳させた。
【００６２】
次に、スクリーン印刷法により、シリコン基板の受光面側に対して、受光面電極パターン形成用導電性ペーストＡを塗布し、次いで乾燥をおこない、受光面上の電極パターンを得た。導電性ペーストＡのスクリーン印刷は、ニューロング社製スクリーン印刷機、および４５ｃｍ×４５ｃｍフレームのステンレスワイヤー製３５０メッシュのマスクを用いて実施した。得られた受光面上の電極パターンは、２ｍｍ幅の２本のバスバー部分と、バスバーから分岐し、７０μｍ幅の複数のフィンガー部分とからなる６．０インチ角の評価用パターンであった。
【００６３】
次に、得られた電極パターンを、約７３０℃の最高到達温度および約１．３分間のＩＮ−ＯＵＴ時間の条件下、赤外線焼成炉中で同時焼成した。得られた受光面電極は１３μｍの焼成後膜厚を有した。
【００６４】
次に、積層体の受光面側から、１２Ｊ／ｃｍ2の光エネルギー密度、３０ｍｓｅｃの照射時間（パルス幅）を有するキセノンフラッシュランプ光を、１回照射して、太陽電池セルを得た。フラッシュランプの照射は、フラッシュランプ照射装置（ＳＵＳ４６２（ウシオ電機株式会社製））を用いて、常温で実施した。
【００６５】
（実施例２〜６）
フラッシュランプ光の照射条件を第３表に記載の通りに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、太陽電池セルを得た。
【００６６】
（実施例７）
シリコン基板の寸法を１．５インチ（約３．８１ｃｍ）角としたこと、受光面上の電極パターンの形成を下記の条件で実施したこと、ならびにフラッシュランプ光の照射条件を第３表に記載の通りに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、太陽電池セルを得た。
【００６７】
プライス社製スクリーン印刷機、および８インチ×１０インチフレームのステンレスワイヤー製２５０メッシュのマスクを用いて、導電性ペーストＡをスクリーン印刷して、受光面上の電極パターンを得た。得られた受光面上の電極パターンは、２ｍｍ幅のバスバー部分と、バスバーから分岐し、１００μｍ幅の複数のフィンガー部分とからなる１．５インチ（約３．８１ｃｍ）角の評価用パターンであった。
【００６８】
（実施例８）
受光面電極パターン形成用導電性ペーストＡに代えて、下記の受光面電極パターン形成用導電性ペーストＢを用いたこと、ならびにフラッシュランプ光の照射条件を第３表に記載の通りに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、太陽電池セルを得た。
【００６９】
受光面電極パターン形成用導電性ペーストＢは、鉛ボロシリケート系ガラスフリットを、４４．５１重量％のＰｂＯ、４７．７４重量％のＴｅＯ2、０．４８重量％のＢ2Ｏ3、６．８３重量％のＢｉ2Ｏ3、および０．４４重量％のＬｉ2Ｏからなる鉛−テルル含有複合酸化物に変更したこと、および各成分の組成比を第２表に記載の通りに変更したことを除いて、受光面電極パターン形成用導電性ペーストＡと同様の手順で調製した。
【００７０】
【表２】
0005179677.tif 000003
【００７１】
（比較例１〜８）
フラッシュランプ光の照射を行わなかったことを除いて、実施例１〜８の手順を繰り返して、比較例１〜８の太陽電池セルを形成した。
【００７２】
（評価）
セルテスター（ＮＰＣ社製ＮＣＴ−Ｍ−１５０ＡＡ）を用いて、実施例１〜８および比較例１〜８で得られた太陽電池セルの電気特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定し、それぞれの太陽電池セルの光変換効率（ＥＦＦ（％））を求めた。結果を第３表に示した。
【００７３】
【表３】
0005179677.tif 000004
【００７４】
実施例１〜８と比較例１〜８との比較から、フラッシュランプ光の照射によって、太陽電池セルの光変換効率（ＥＦＦ（％））が向上することが明らかとなった。
【符号の説明】
【００７５】
１００  シリコン基板
１０２  ｐ型層
１０４  ｎ型層
１１２  受光面上の電極パターン
１１４  受光面電極
１２２  裏面の主電極となる電極パターン
１２４  外部接続端子用電極パターン
１２６  裏面主電極
１２８  外部接続端子
【要約】
【課題】優れた光変換効率を有する太陽電池セルを効率的に製造する方法の提供。
【解決手段】（ａ）シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、（ｂ）工程（ａ）で形成された電極パターンを焼成する工程と、（ｃ）工程（ｂ）で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプの光を照射する工程とを含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【選択図】  なし【図１】
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