(57)【要約】【課題】太陽電池の裏面電極を提供する。【解決手段】（ａ）半導体層と、前記半導体層の裏面上に形成された不活性化層とを含む基材を作製する工程であって、前記不活性化層が１つ以上の開口部を有する工程と、（ｂ）（ｉ）アルミニウム粉末と、（ｉｉ）ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて鉛３０〜７０カチオンモルパーセントと、ケイ素１〜４０カチオンモルパーセントとホウ素１０〜６５カチオンモルパーセントと、アルミニウム１〜２５カチオンモルパーセントとを含むガラスフリットと、（ｉｉｉ）有機媒体とを含むアルミニウムペーストを前記基材の前記裏面上に施す工程であって、前記アルミニウムペーストが前記開口部を被覆する工程と、（ｃ）前記アルミニウムペーストを炉内で焼成する工程であって、前記アルミニウムペーストが前記焼成の間に前記不活性化層をファイアスルーしない工程とを含む、太陽電池の裏面電極を製造する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体層と、前記半導体層の裏面に形成された不活性化層とを含む基材を作製する工程であって、前記不活性化層が１つ以上の開口部を有する工程と、
（ｂ）前記基材の前記裏面上に、
（ｉ）アルミニウム粉末と、
（ｉｉ）ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて鉛（Ｐｂ２＋）３０〜７０カチオンモルパーセントと、ケイ素（Ｓｉ４＋）１〜４０カチオンモルパーセントとホウ素（Ｂ３＋）１０〜６５カチオンモルパーセントと、アルミニウム（Ａｌ３＋）１〜２５カチオンモルパーセントとを含むガラスフリットと、
（ｉｉｉ）有機媒体と、を含むアルミニウムペーストを塗布する工程であって、前記アルミニウムペーストが前記不活性化層中の前記１つ以上の開口部を被覆することによって前記半導体層との電気的接触を形成する、工程と、
（ｃ）前記アルミニウムペーストを炉内で焼成する工程であって、前記アルミニウムペーストが前記焼成の間に前記不活性化層をファイアスルーしない工程とを含む、太陽電池の裏面電極を製造する方法。
【請求項２】
前記ガラスフリットの軟化点が３００〜６００℃である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アルミニウムペーストの全重量に基づいて、前記アルミニウム粉末が３０〜８０重量パーセントであり、前記ガラスフリットが０．１〜１０重量パーセントであり、前記有機媒体が１０〜６９重量パーセントである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
焼成時間が１０秒〜３０分である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ以上の開口部の面積が、前記半導体層の裏面表面の全面積に基づいて少なくとも０．１％である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関し、より具体的には裏面電極とそれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体層の裏面上に不活性化層を有する太陽電池は、不活性化エミッターと背面セル（ＰＥＲＣ）として提案されている。ＰＥＲＣのための裏面電極は十分な接着性を必要とする。
【０００３】
（特許文献１）には、裏面に開口部を有する不活性化層を有する太陽電池が開示されており、裏面電極は、アルミニウムによるめっき法または真空蒸着法によって形成される。
【０００４】
（特許文献２）には、アルミニウムペーストを使用してＰＥＲＣのための裏面電極を形成する方法が開示されている。アルミニウムペーストは、１５〜７５モル％のＰｂＯ、５〜７５モル％の（Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）、０〜５５モル％のＺｎＯ、０〜４０モル％の（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）、０〜２０モル％の（ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）を含むガラスフリットを含有する。しかしながら、アルミニウムペーストは不活性化層をファイアスルーし、その結果、不活性化層の被覆面積と裏面電極の面積との間の適切な釣り合いを見出すことが難しい。裏面電極の面積がより大きくなると、より高い導電率を提供する。しかしながら、Ａｌペーストが不活性化層をファイアスルーするとき、電極の面積が大きくなることによって不活性化領域が小さくなる。そのままの不活性化領域の面積が大きくなることは不活性化効果の増加をもたらし、すなわち、再結合をいっそう低減するので望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−０４５９４５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／５６７９８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００６／２３１８０３号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００６／２３１８００号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｌ．Ｇａｕｔｅｒｏら著、Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｒｅａｒ  ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ  ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ  ｆｏｒ  ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ＰＥＲＣ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ  ｏｎ  ＭＣ−Ｓｉ  ｗａｆｅ，２５ｔｈ  ＥＵＰＶＳＥＣ  ２０１０−２ＣＯ．３．１，ＩＳＢＮ：３−９３６３３８−２６−４，１３２８〜１３３１ページ（２０１０年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
目的は、ＰＥＲＣのためにアルミニウムペーストを使用することによって太陽電池の裏面電極を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様は、
（ａ）半導体層と、半導体層の裏面に形成された不活性化層とを含む基材を作製する工程であって、不活性化層が１つ以上の開口部を有する工程と、
（ｂ）前記基材の前記裏面上に、
（ｉ）アルミニウム粉末と、
（ｉｉ）ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて鉛（Ｐｂ２＋）３０〜７０カチオンモルパーセントと、ケイ素（Ｓｉ４＋）１〜４０カチオンモルパーセントとホウ素（Ｂ３＋）１０〜６５カチオンモルパーセントと、アルミニウム（Ａｌ３＋）１〜２５カチオンモルパーセントとを含むガラスフリットと、
（ｉｉｉ）有機媒体と、を含むアルミニウムペーストを塗布する工程であって、アルミニウムペーストが不活性化層中の１つ以上の開口部を被覆することによって半導体層との電気的接触を形成している、工程と、
（ｃ）アルミニウムペーストを炉内で焼成する工程であって、アルミニウムペーストが焼成の間に不活性化層をファイアスルーしない工程とを含む、太陽電池の裏面電極を製造する方法に関する。
【０００９】
本発明は、改良された接着性を有する太陽電池の裏面電極をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】太陽電池の裏面電極を製造する方法を説明する。
【図１Ｂ】太陽電池の裏面電極を製造する方法を説明する。
【図１Ｃ】太陽電池の裏面電極を製造する方法を説明する。
【図１Ｄ】太陽電池の裏面電極を製造する方法を説明する。
【図２】裏面の不活性化層に形成された開口部のパターンの図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
太陽電池の裏面電極を製造する方法を以下に説明する。
【００１２】
アルミニウムペーストを用いて太陽電池の裏面電極を作製する実施例を図１Ａ〜１Ｄを参照して説明する。
【００１３】
半導体層１０、例えばシリコンウエハと、半導体層１０の裏面上に形成された不活性化層１２とを含む基材１００を作製する（図１Ａ）。別の不活性化層１２’を前面にも同様に形成することができる。本明細書において、「前面」は電気を発生させるために太陽電池を実際に設置する時に受光する面であり、「裏面」は前面の反対側の面である。
【００１４】
裏面上の不活性化層１２は、不活性化層が形成されないかまたは除去されている開口部１４を有し、半導体層表面が露出してる。開口部１４を作るために、不活性化層１２を裏面の表面全体に形成して、次いで例えばレーザー融蝕によって部分的に除去することができる。
【００１５】
開口部１４の面積は、半導体層１０の裏面表面の全面積に基づいて、一実施形態において少なくとも０．１％、別の実施形態において少なくとも１％、別の実施形態において少なくとも１０％であってもよい。不活性化層の開口部１４の面積は、半導体層１０の裏面表面の全面積に基づいて、一実施形態において５０％以下、別の実施形態において３０％以下、別の実施形態において１５％以下であってもよい。換言すれば、一実施形態において半導体層１０の裏面表面の少なくとも５０％を不活性化層１２で被覆することができる。このような面積を不活性化層１２で被覆することによって、裏面表面付近の正孔と電子との再結合を低減することができる。不活性化層１２の厚さは１０〜５００ｎｍであってもよい。
【００１６】
不活性化層１２は、酸化チタン、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ケイ素、またはオキシ窒化炭素ケイ素によって形成することができる。これらの酸化物または窒化物をスパッタリング、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、または熱ＣＶＤまたはプラズマＣＶＤによって施すことができる。また、不活性化層１２として複数の層、例えば、窒化ケイ素／酸化ケイ素または窒化ケイ素／酸化アルミニウムの２層が利用可能である。
【００１７】
不活性化層および開口部のパターンの形成について、（非特許文献１）を参照することができる。
【００１８】
前面上に前面電極ペースト１１、例えばＡｇペーストを施して前面電極を形成することができる。前面電極ペースト１１は、線パターンでスクリーン印刷することによって施されてもよい（図１Ｂ）。
【００１９】
アルミニウム（Ａｌ）ペースト１５を少なくとも基材の裏面上に施す（塗布する）。Ａｌペースト１５を施すパターンは、それが開口部１４を被覆する限り、限定されない。Ａｌペースト１５を基材１００の裏面の表面全体に施すことができ、その結果、Ａｌペースト１５が不活性化層１２および開口部１４を被覆し、従って半導体層１０との電気的接触を形成する（図１Ｃ）。別の実施形態において、施されたＡｌペースト１５のパターンは、施されたペースト１５が開口部１４を被覆する限り、点、直線、円形の線、または多角形の線であってもよい。このような形状を有するとき、集電極が必要かもしれないが、Ａｌペースト１５の使用量を低減することができる。
【００２０】
施されたＡｌペースト１５を炉内で１〜２０分間８０〜２００℃において乾燥させることができる。乾燥されたＡｌペースト１５は、１０〜５０μｍの厚さを有することができる。この乾燥工程は必須ではない。
【００２１】
裏面電極２５および前面電極２１は、Ａｌペースト１５および前面電極ペースト１１をそれぞれ焼成することによって形成され、裏面電界（ＢＳＦ）１６は開口部１４に形成され、そこにおいて裏面電極２５が半導体層１０と接触する（図１Ｄ）。焼成の間、ペースト中の有機媒体は本質的に除去され、例えば、焼尽または炭化されうる。
【００２２】
焼成は、１秒〜１５分間６００〜１０００℃のピーク設定温度によって炉を使用して実施されてもよい。別の実施形態において、ピーク設定温度は、５秒〜２３分間４００〜６００℃、および３秒〜１９分間６００℃超であってもよい。全焼成時間は、一実施形態において１０秒〜３０分、別の実施形態において２０秒〜１５分、別の実施形態において３０秒〜５分であってもよい。このような時間にわたって焼成するとき、半導体層に対する損傷を抑えながら電極を形成することができる。焼成時間は、例えば炉の入口から出口まで計算されてもよい。
【００２３】
焼成の間、不活性化層１２は、そのまま変化しないで裏面の不活性化の効果を与えるようにＡｌペースト１５によってファイアスルーされない。しかしながら、これは、焼成の間Ａｌペースト１５が少量ファイアスルーされることが除外されることを意味しない。特定のレベルのファイアスルーは、不活性化層の十分な面積が残っている限り、許容範囲でありうる。少量のファイアスルーは、半導体層または不活性化層の材料の効果などの様々な要因の結果として生じうる。例えば、焼成前の面積と比べて焼成後の不活性化層の面積の５％までの減少は許容範囲である。
【００２４】
上の説明において、Ａｌペースト１５と前面電極ペースト１１とが同時に焼成され、それは同時焼成と呼ばれる。同時焼成によって、プロセスはより短くかつ簡単になり、製造費を低減することができる。あるいは、Ａｌペースト１５と前面電極ペースト１１とは、例えば、適した焼成条件が各々のペーストについて異なっている時には特に、異なった焼成プロファイルによってＡｌペースト１５を最初に施して焼成する工程と、次いで前面電極ペースト１１を施して焼成する工程とによって別々に焼成されてもよい。
【００２５】
開口部１４は、直径１０〜４００μｍの丸い形状であってもよい（図２（ａ））。開口部１４は、幅１０〜４００μｍの線状であってもよい（図２（ｂ））。開口部１４は、幅１０〜４００μｍおよび長さ０．５〜１０ｍｍの短い線状であってもよい（図２（ｃ））。
【００２６】
アルミニウムペースト
太陽電池の裏面電極を製造するためのアルミニウムペーストを以下に詳細に説明する。アルミニウムペーストは、（ｉ）アルミニウム粉末と、（ｉｉ）ガラスフリットと、（ｉｉｉ）有機媒体とを含む。
【００２７】
（ｉ）アルミニウム粉末
アルミニウム（Ａｌ）粉末は、裏面電極において電流を送るための金属粉末である。
【００２８】
アルミニウム粉末は、Ａｌペーストの全重量に基づいて、一実施形態において３０〜８０重量パーセント（ｗｔ％）、別の実施形態において５５〜７８ｗｔ％、別の実施形態において６３〜７５ｗｔ％であってもよい。Ａｌ粉末のこのような含有量によって、裏面電極は十分な導電率を有することができる。
【００２９】
一実施形態において、Ａｌ粉末は、フレーク状、結節状または球状の形状でありうる。
【００３０】
粒径（Ｄ５０）は、一実施形態において０．１〜２０μｍ、別の実施形態において２〜１５μｍ、別の実施形態において５〜１０μｍであってもよい。このような粒径を有するＡｌ粉末を有機媒体中に十分に分散させて滑らかに施すことができ、例えば、スクリーン印刷することができる。粒径（Ｄ５０）は、レーザー回折散乱法を使用して粒径の分布を測定することによって得られる。体積によって測定された時の粒度分布の中央値（第５０百分位数）は、Ｄ５０として定義される。ＭｉｃｒｏｔｒａｃモデルＸ−１００は、この測定を行うために使用できる市販の装置の例である。
【００３１】
Ａｌ粉末の純度は、一実施形態において少なくとも９０ｗｔ％、別の実施形態において少なくとも９５ｗｔ％、別の実施形態において少なくとも９７ｗｔ％でありうる。Ａｌ粉末の表面は酸化されうることもある。
【００３２】
一実施形態において、Ａｌペーストは、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、またはニッケル（Ｎｉ）などの別の金属を含むことができる。
【００３３】
一実施形態において、アルミニウムペーストは、Ａｌ粉末の重量に基づいて銀粉末０．５ｗｔ％以下を含むことができる。別の実施形態において、アルミニウムペーストは銀粉末を含まないことができる。銀粉末を添加し過ぎるとファイアスルーを引き起こすことがある。
【００３４】
（ｉｉ）ガラスフリット
ガラスフリットは無機バインダーとして使用される。Ａｌペーストを焼成するとき、ガラスフリットが溶融してＡｌ粉末を固め、基材に付着する。
【００３５】
ガラスフリット組成物の含有量は、別記しない限り、本明細書においてカチオンモルパーセント（％）によって表わされる。「カチオンモル％」は、ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいたカチオン成分のモル％として定義される。水素イオン（Ｈ＋）およびオキソニウムイオン（Ｈ３Ｏ＋）などの非金属成分はカチオン成分とみなされない。
【００３６】
ガラスフリットは、ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて鉛（Ｐｂ２＋）少なくとも３０〜７０カチオンモル％、ケイ素（Ｓｉ４＋）１〜４０カチオンモル％、ホウ素（Ｂ３＋）１０〜６５カチオンモル％、およびアルミニウム（Ａｌ３＋）１〜２５カチオンモル％を含む。
【００３７】
Ｐｂ２＋は、ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて、別の実施形態において３２〜６２カチオンモル％、別の実施形態において３４〜５４カチオンモル％、さらに別の実施形態において３５〜４５カチオンモル％であってもよい。
【００３８】
Ｓｉ４＋は、ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて、別の実施形態において３〜３５カチオンモル％、別の実施形態において６〜３１カチオンモル％、さらに別の実施形態において８〜２５カチオンモル％であってもよい。
【００３９】
Ｂ３＋は、ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて、別の実施形態において１５〜６０カチオンモル％、別の実施形態において２３〜５５カチオンモル％、さらに別の実施形態において３２〜５０カチオンモル％であってもよい。
【００４０】
Ａｌ３＋は、ガラスフリット中のカチオン成分の全モル数に基づいて、一実施形態において１〜２０カチオンモル％、別の実施形態において１．５〜１６カチオンモル％、さらに別の実施形態において２〜１３カチオンモル％であってもよい。
【００４１】
これらのガラスフリット組成物によって、裏面電極は以下の実施例において見られるように十分な接着性を有する。
【００４２】
Ｐｂ２＋、Ｓｉ４＋、Ｂ３＋またはＡｌ３＋のこれらのカチオン成分は酸化物、フッ化物または水酸化物の形態で出発原料としてガラスフリットに導入されてもよい。
【００４３】
Ｐｂ２＋の出発原料は、酸化鉛（ＩＩ）（ＰｂＯ）、二酸化鉛（ＰｂＯ２）、四酸化三鉛（Ｐｂ３Ｏ４）または二フッ化鉛（ＰｂＦ２）であってもよく、Ｓｉ４＋は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、または四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）であってもよく、Ｂ３＋は、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、硼酸（Ｈ３ＢＯ３）、リン酸ホウ素（ＢＰＯ４）または三フッ化ホウ素（ＢＦ３）であってもよく、Ａｌ３＋は、酸化アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌ２Ｏ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）またはフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）であってもよい。
【００４４】
ガラスフリットの軟化点は、一実施形態において３００〜６００℃、別の実施形態において３３０〜５５０℃、別の実施形態において３８０〜４９０℃であってもよい。軟化点がこれらの範囲内であるとき、ガラスフリットは、比較的低い焼成温度において適切に溶融することができる。本明細書で、「軟化点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３８−５７の繊維伸長法によって測定される。
【００４５】
ガラスフリットは、Ａｌペーストの全重量に基づいて、一実施形態において０．１〜１０ｗｔ％、別の実施形態において０．３〜７．５ｗｔ％、さらに別の実施形態において１．１〜５ｗｔ％であってもよい。Ａｌペーストがこのような量のガラスフリットを含有するとき、Ａｌ粉末を溶融ガラスフリットと一緒に固めることができる。
【００４６】
ガラスフリットの粒径（Ｄ５０）は、一実施形態において０．１〜５μｍ、別の実施形態において０．３〜３μｍ、さらに別の実施形態において０．５〜２μｍであってもよい。このような粒径によって、ガラスフリットは、適切に溶融してＡｌ粉末を固めることができる。粒径Ｄ５０を上に記載されたようにＡｌ粉末について定量することができる。
【００４７】
本明細書で説明されたガラスフリットを従来のガラス製造技術によって製造することができる。以下の手順が１つの例である。成分としての金属酸化物を秤量し、次に所望の比率で混合し、炉内で加熱して白金合金るつぼ内で溶融体を形成する。当該技術分野に公知であるように、加熱は、溶融体が完全に液体になり均質になる時間にわたって８００〜１４００℃のピーク温度まで行われる。
【００４８】
次に、溶融ガラスを逆転ステンレス鋼ローラーによって急冷して、厚さ１０〜１５ミルのガラスの小板を形成する。次に、得られたガラス小板を粉砕して、その５０％体積分布が所望の目標、例えば０．５〜３．０μｍにされる粉末を形成する。
【００４９】
ガラスフリットを製造する当業者は、水急冷、ゾル−ゲル、噴霧熱分解、または粉末をガラスの形態にするために適切な他の技術が挙げられるがそれらに限定されない代替合成技術を使用してもよい。本明細書に記載されたガラスフリットの製造において有用なガラスを製造する方法を開示する（特許文献３）および（特許文献４）を本明細書において参照によってここに組み込む。
【００５０】
当業者は、出発原料の選択が、加工の間にガラスに混入されうる不純物を意図せずに含有しうることを認識する。例えば、不純物は、数百〜数千ｐｐｍの範囲で存在しうる。裏面電極を有する太陽電池は、ガラスフリットが不純物を含有する場合でも、本明細書に記載された本発明の効果を有することができる。
【００５１】
ガラスから出発する場合、当業者は、誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰＥＳ）、誘導結合プラズマ原子発光分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）などが挙げられるがそれらに限定されない当業者に公知の方法を使用して本明細書に記載されたカチオン成分または出発原料のパーセンテージを計算することができる。
【００５２】
（ｉｉｉ）有機媒体
有機媒体を有機バインダーとして使用する。導電性粉末およびガラスフリットなどの無機成分が分散される有機媒体は、基材上に施すための適した粘度を有する「ペースト」を形成する。
【００５３】
有機媒体は、有機ポリマーおよび任意選択により溶剤を含有することができる。多種多様な不活性粘稠材料を有機媒体として使用することができる。一実施形態において、有機ポリマーは、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、フェノール樹脂、低級アルコールのポリメタクリレート、またはエチレングリコールモノアセテートのモノブチルエーテルを含むことができる。溶剤を有機媒体に添加するとき、溶剤は、テキサノール、エステルアルコール、テルピネオール、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコールまたは高沸点アルコールを含むことができる。溶剤は、有機ポリマーの溶解性を考慮して選択される。一実施形態において、有機媒体は、エチルセルロースとテキサノールとの混合物としうる。
【００５４】
有機媒体は、Ａｌペーストの全重量に基づいて、一実施形態において１０〜６９ｗｔ％、別の実施形態において１５〜５１ｗｔ％、さらに別の実施形態において２０〜３７ｗｔ％としうる。
【００５５】
（ｉｖ）添加剤
増粘剤、安定剤、粘度調整剤または界面活性剤を任意選択によりＡｌペーストに添加することができる。また、分散剤、粘度調節剤などの他の一般的な添加剤を添加することもできる。添加剤の量は、得られた電気導電性ペーストの所望の特性に依存する。複数のタイプの添加剤を使用することができる。
【実施例】
【００５６】
本発明は以下の実施例によって説明されるが、それらに限定されない。
【００５７】
アルミニウムペーストの調製
アルミニウムペーストを以下の手順および材料によって調製した。重量パーセント（ｗｔ％）は本明細書において、別記しない限りアルミニウムペーストの全重量に基づいている。
【００５８】
−アルミニウム（Ａｌ）粉末：球状アルミニウム粉末７２ｗｔ％を使用した。粒径（Ｄ５０）は７．５μｍであり、Ａｌ粉末の純度は９８％であった。
【００５９】
−ガラスフリット：ガラスフリット１．２５ｗｔ％を使用した。各々の実施例および比較例において使用されたガラスフリット組成物およびその軟化点（Ｔｓ）を表１に示す。粒径（Ｄ５０）は０．８μｍであった。
【００６０】
−有機媒体：エチルセルロースとテキサノールとの混合物２５．７５ｗｔ％を使用した。
【００６１】
−添加剤：粘度調整剤１ｗｔ％を使用した。
【００６２】
有機媒体と添加剤とを１５分間混合し、次にＡｌ粉末とガラスフリットとを混合物中に分散させて、３０分間さらに混合してＡｌペーストを形成した。０〜４００ｐｓｉの圧力を徐々に増加させながらＡｌペーストを反復的に三本ロールミルを通過させた。ロールの間隙を１ミルに調節した。
【００６３】
粘度は、＃１４スピンドルを用いて１０ｒｐｍおよび２５℃においてブルックフィールドＨＢＴ粘度計によって測定されたとき、３０Ｐａ・ｓであった。練磨度によって測定された時の分散度は１５／５以下であった。
【００６４】
太陽電池の裏面電極の製造
Ａｌペーストが、多結晶Ｓｉウエハの裏面上に形成された厚さ１００μｍの窒化ケイ素不活性化層の表面全体にスクリーン印刷された。Ｓｉウエハは、幅３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、および厚さ１２０μｍであった。不活性化層は、直径１００μｍ、ピッチ３５０μｍの丸い形状の開口部を有した。Ｓｉウエハの裏側の表面は、窒化ケイ素層の開口部に露出された。
【００６５】
スクリーン印刷されたＡｌペーストを炉内で１５０℃において５分間乾燥させた。乾燥されたＡｌペーストの厚さは平均１５μｍであった。
【００６６】
太陽電池の裏面電極は、乾燥されたＡｌペーストを炉（ＣＦ−７２１０、Ｄｅｓｐａｔｃｈ  ｉｎｄｕｓｔｒｙ）内で９４５℃のピーク温度設定で焼成することによって得られた。９４５℃の炉の設定温度は、シリコン基材の上面の測定された温度７５０℃に相当する。炉の入口から出口までの焼成時間は６０秒であった。焼成条件は１２秒間４００〜６００℃、６秒間６００℃超であった。炉のベルト速度は５５０ｃｐｍであった。
【００６７】
接着性の試験手順
裏面電極の接着性は、剥離試験を使用して測定された。幅１８ｍｍおよび長さ３０ｍｍの接着テープ（Ｓｃｏｔｃｈ  ８１０  Ｔａｐｅ、３Ｍ  ｃｏｍｐａｎｙ）を裏面電極上に置き、次いで、手で剥離した。
【００６８】
結果
裏面電極は、実施例１および２において剥離しなかったが、比較例１〜５において剥離された。
【００６９】
【表１】
2013145865.tif 000002
【００７０】
次に、実施例１および実施例２のＡｌペーストが不活性化層をファイアスルーするかどうかを確認した。Ａｌ電極は、パターンが、開口部を有しない不活性化層上の２つの独立した線であることを除いて、上に記載されたのと同様に形成された。Ａｌペーストがファイアスルーする場合、Ｓｉウエハを介して２つの線電極間の電気的連続性がある。しかしながら、電極間の電気抵抗は非常に高くて測定できない。したがって、Ａｌペーストが不活性化層をファイアスルーしなかったと結論することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  半導体層
１１  前面電極ペースト
１２  不活性化層
１２’  別の不活性化層
１４  開口部
１５  アルミニウムペースト
１６  裏面電界
２１  前面電極
２５  裏面電極
１００  基材
【図１Ａ】
2013145865.tif 000003
【図１Ｂ】
2013145865.tif 000004
【図１Ｃ】
2013145865.tif 000005
【図１Ｄ】
2013145865.tif 000006
【図２】
2013145865.tif 000007