(57)【要約】【課題】太陽電池基板にオフセット印刷により多層構造の集電電極を重ねて形成する場合において、基板との電気的接触性に優れかつ導電性が高い細幅の電極を形成できる方法を提供する。【解決手段】本発明の方法は、太陽電池基板上に下層電極用導電性ペーストを１回オフセット印刷して塗膜を作製する工程と、前記塗膜の上部に上部電極用導電性ペーストを１回ないし複数回オフセット印刷して塗膜を作製する工程を含む。また、下層電極用導電性ペーストは、銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に添加剤としてＴｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌ，及びＰｄからなる群から選択される金属またはその金属化合物を０．０１〜１０重量％の範囲で含有し、上部電極用導電性ペーストは、銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に添加剤を含有しないか又は５重量％以下の範囲で含有し、上部電極用導電性ペースト中の添加剤の含有量は、下層電極用導電性ペースト中の含有量より少ない。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池基板に複数回のオフセット印刷により多層構造の集電電極を重ねて形成する方法であって、前記太陽電池基板上に下層電極形成用導電性ペーストを１回オフセット印刷して塗膜を作製する工程と、前記塗膜の上部に重なるようにして上部電極形成用導電性ペーストを１回ないし複数回オフセット印刷して塗膜を作製する工程を含み、前記下層電極形成用導電性ペーストが、少なくとも銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に添加剤としてＴｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも一種の金属またはその金属化合物を０．０１〜１０重量％の範囲で含有し、前記上部電極形成用導電性ペーストが、少なくとも銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に前記添加剤を含有しないか又は５重量％以下の範囲で含有し、前記上部電極形成用導電性ペーストに含有される前記添加剤の含有量が、前記下層電極形成用導電性ペーストに含有される前記添加剤の含有量より少ないことを特徴とする太陽電池の集電電極の形成方法。
【請求項２】
オフセット印刷がグラビアオフセット印刷であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
【請求項３】
形成される集電電極の幅が７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
【請求項４】
下層電極形成用導電ペーストにより形成された塗膜の厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
【請求項５】
下層電極形成用導電性ペーストの印刷後に、塗膜の乾燥工程を含まないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池の集電電極の形成方法によって太陽電池基板に集電電極を形成することを特徴とする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、太陽電池基板に導電性ペーストを複数回オフセット印刷することにより多層構造の集電電極を形成する方法、及びその方法によって太陽電池基板に集電電極を形成する太陽電池セルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題の高まりから多く使用されている太陽電池は、その受光面側に多数の線状の集電電極が形成されている。集電電極は、太陽電池内部で発生した電流を集めて外部へ送電する役割を有することから電気抵抗が低いことが望ましく、また、太陽電池の内部に太陽光をできる限り多く取り込めるように電極の幅が細いことが望ましい。従って、集電電極は、幅を狭くするとともに、高さを高くして断面積を大きくすることが要求されている。
【０００３】
集電電極の形成方法としては、従来は、一般的に太陽電池基板に導電性ペーストをスクリーン印刷することで行われてきた（例えば特許文献１参照）。スクリーン印刷は、導電性ペーストを充填したスクリーンマスクを基板の表面にスキージで押圧することによって、導電性ペーストスクリーンの網目から基板上に押し出して電極を形成する方法である。
【０００４】
しかしながら、スクリーン印刷は、スクリーンマスクの網目を通って印刷される方法であるため、形成される電極の形状が乱れやすく、電極幅が太くなる問題があった。また、電極を厚膜形成する場合にスクリーン印刷で重ね印刷すると電極幅がさらに太くなる問題があった。さらに、スクリーン印刷で異種の導電性ペーストを印刷する場合、一層目の塗膜が厚くなり、太陽電池の変換効率に影響を与える問題があった。近年ではかなり細い電極幅で多層構造の集電電極の形成が要求されており、スクリーン印刷によって、このような要求に応えることは困難であった。また、近年、材料コスト低減の見地から基板厚が薄くなる傾向にあり、スクリーン印刷法はスキージを押圧する方法であるため、印刷工程での割れがより多くなる傾向にあった。
【０００５】
かかる問題に対して細い電極幅の集電電極を形成する方法としてオフセット印刷が提案されている（例えば特許文献２参照）。オフセット印刷では、例えば凹版に形成された溝に導電性ペーストを埋め込み、凹版からシリコーンブランケットなどの中間転写体に導電性ペーストを一旦受理し、基板に転写を行って、基板上に所定の形状の導電性ペーストを印刷して電極パターンを形成する。
【０００６】
オフセット印刷は、上述のようにシリコーンブランケットを経由するため、電極の形状が整いやすく細線化には好ましいが、スクリーン印刷に比べて１回に印刷できる膜厚が薄いため、所望の特性を得るためにはかなりの回数の印刷が必要となる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０３０８４号公報
【特許文献２】特開２００４−４４９７４号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、太陽電池基板に複数回のオフセット印刷により多層構造の集電電極を重ねて形成する場合において、基板との電気的接触性に優れかつ導電性が高く、さらには太陽電池に使用した場合に変換効率に優れる細幅の電極を形成できる方法、及びその方法によって太陽電池基板に集電電極を形成する太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、オフセット印刷を採用することにより形成された電極の細線化等の利点を享受するとともに、電極の下層とその上部層の間で導電性ペーストの添加剤の含有量を変更して下層には基板に対する良好な電気的接触性を与え、その上部層には高導電性を与えることにより、過剰な重ね印刷を行なわずに高い導電性と高い電気的接触性を有する、光電変換効率の高い電極が得られることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１０】
即ち、本発明は、以下の（１）〜（６）の構成を有するものである。
（１）太陽電池基板に複数回のオフセット印刷により多層構造の集電電極を重ねて形成する方法であって、前記太陽電池基板上に下層電極形成用導電性ペーストを１回オフセット印刷して塗膜を作製する工程と、前記塗膜の上部に重なるようにして上部電極形成用導電性ペーストを１回ないし複数回オフセット印刷して塗膜を作製する工程を含み、前記下層電極形成用導電性ペーストが、少なくとも銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に添加剤としてＴｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも一種の金属またはその金属化合物を０．０１〜１０重量％の範囲で含有し、前記上部電極形成用導電性ペーストが、少なくとも銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に前記添加剤を含有しないか又は５重量％以下の範囲で含有し、前記上部電極形成用導電性ペーストに含有される前記添加剤の含有量が、前記下層電極形成用導電性ペーストに含有される前記添加剤の含有量より少ないことを特徴とする太陽電池の集電電極の形成方法。
（２）オフセット印刷がグラビアオフセット印刷であることを特徴とする（１）に記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
（３）形成される集電電極の幅が７０μｍ以下であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
（４）下層電極形成用導電ペーストにより形成された塗膜の厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
（５）下層電極形成用導電性ペーストの印刷後に、塗膜の乾燥工程を含まないことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池の集電電極の形成方法。
（６）（１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池の集電電極の形成方法によって太陽電池基板に集電電極を形成することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の方法は、集電電極をオフセット印刷によって形成しているので、ｗｅｔ  ｏｎ  ｗｅｔが可能で乾燥工程の省略化ができるとともに、スクリーン印刷等の場合と異なり、のびがないため矩形断面の電極を細線で重ね印刷することができる。また、導電性ペーストを柔軟なブランケットを介して基板に転写することができるので、印刷時の基材への応力が少なく、基板の破損や変形を抑制することができる。さらに、本発明の方法は、最初に基板との電気的接触性が良好な組成の下層形成用導電性ペーストを１回のオフセット印刷で塗膜を形成しているので、基板との電気的接触性を確保しながら導電性に劣る下層を薄く形成することができる。また、その上部に低抵抗の高導電性の組成の上部形成用導電性ペーストを１回ないし複数回のオフセット印刷で塗膜を形成しているので、全体として高い導電性と高い電気的接触性を両立した電極を提供することができ、結果として太陽電池の高い変換効率に寄与することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の太陽電池の集電電極の形成方法を詳述する。
【００１３】
本発明の方法は、太陽電池基板に多層構造の集電電極を形成するための方法であり、この多層構造は、１回のオフセット印刷により形成される下層とその上部に重ねて１回ないし複数回のオフセット印刷により形成される１つ又は複数の層からなるものである。太陽電池基板は、従来公知のシリコン基板からなるものであり、集電電極は、太陽光を受けて生じた電力を取り出すためにこの基板受光面側に形成される線状の電極である。集電電極は、本発明の方法によって細線化による受光面積の向上と同時に、基板との良好な電気的接触性と高導電性を容易に得ることができる。
【００１４】
本発明の方法は、太陽電池基板上に下層電極形成用導電性ペーストを１回オフセット印刷して下層塗膜を作製する工程と、前記下層塗膜の上部に重なるようにして上部電極形成用導電性ペーストを１回ないし複数回オフセット印刷して上部層塗膜を作製する工程を含むことを特徴とする。前者の工程は、１回のオフセット印刷により基板との電気的接触性が良好な組成の下層を薄くかつ細く作製するためのものであり、後者の工程は、１回ないし複数回（好ましくは１〜３回）のオフセット印刷により高導電性の組成の上部層を下層の上に細く作製するためのものである。各オフセット印刷工程後は、一般的に乾燥工程を伴なうが、下層印刷後に関しては、塗膜の乾燥工程を省略することができる。これは、中間転写体を経由するオフセット印刷では、転写される塗膜に含まれる溶剤が中間転写体へ吸収されることにより、塗膜が乾燥、硬化し、印圧による潰れが抑制できるためである。
【００１５】
本発明の方法で使用する太陽電池基板は、従来公知のいかなる方法でも作製することができるが、例えば、以下のような方法で作製することができる。なお、以下の例ではｐ型シリコン基板を用いているが、ｎ型シリコン基板を用いた場合も同様である。
【００１６】
まず、太陽電池基板として、一方の主表面を受光面とし、もう一方の主表面を裏面とするｐ型単結晶シリコン基板を用意する。基板の比抵抗は０．２Ω・ｃｍ以上、好ましくは１〜３Ω・ｃｍ、厚みは１００μｍ以上、好ましくは１５０μｍ〜３００μｍがよい。
【００１７】
次に、所望により、基板表面のスライスダメージを、濃度５〜６０重量％の水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような高濃度のアルカリ、もしくは、フッ酸と硝酸の混酸等を用いてエッチング除去する。
【００１８】
引き続き、所望により、基板表面にテクスチャと呼ばれる微小な凹凸形成を行う。テクスチャは、太陽電池の反射率を低下させるための有効な構造であり、結晶シリコン太陽電池ではほぼ全数に採り入れられている構造である。テクスチャは、加熱した水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ溶液（濃度１〜１０重量％、温度６０〜１００℃）中に１０分から３０分程度、基板を浸漬することで形成される。上記溶液中に、所定量の２−プロパノール（ＩＰＡ：イソプロピルアルコール）を溶解させ、反応を促進させることが望ましい。
【００１９】
ダメージエッチング及びテクスチャ形成の後は、基板を洗浄することが好ましい。洗浄は、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸等、もしくはこれらの混合液の酸性水溶液中、又は純水を用いて行うことができる。
【００２０】
次に、基板の受光面にｎ型層を形成する。このｎ型層の形成方法は特に限定されず、例えば、ドーパントを熱拡散させる方法を挙げることができる。この場合、ＰＯＣｌ３（オキシ塩化リン）等をキャリアガスと共に熱処理炉内に導入して拡散させる気相拡散法や、リン等を含む材料を基板上に塗布した後、熱処理する塗布拡散法等を用いることができる。塗布拡散法における塗布方法としては、スピン塗布法、スプレー塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。
【００２１】
次に、所望により、リンガラスを除去するためにガラスエッチングを行う。ガラスエッチングは、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸等、もしくはこれらの混合液の酸性水溶液、又は純水を用いて行うことができる。
【００２２】
次に、所望により、接合分離を行う。接合分離としては、これまでの工程を経た基板をスタックしてプラズマエッチングにより側面を削る方法や、レーザーで周辺から１００〜２００μｍの箇所をスクライブする方法や、裏面のみをフッ硝酸でエッチングする方法がある。この接合分離は、リンガラスの除去前に行ってもよいし、除去後に行ってもよい。
【００２３】
次に、基板の受光面に反射防止膜を形成する。一般的には、プラズマエンハスメント型のＣＶＤ装置を利用し、減圧下、２５ｋＨｚ程度のプラズマ雰囲気内にモノシランガスとアンモニアガスを誘導し、シリコン窒化膜を９００Å程度堆積する。
【００２４】
次に、基板の裏面上に、アルミ粉末および銀粉末を有機物バインダで混合した裏面電極用のペーストをスクリーン印刷し、乾燥する。いずれのペーストを先に印刷・乾燥しても構わないが、通常、コストと性能の観点から、銀ペーストはタブ線を半田接着する領域のみに印刷し、その他の領域にはアルミペーストを印刷する。
【００２５】
本発明の方法で採用するオフセット印刷は、スクリーン印刷のように、形成された電極の幅が乱れて太ることがなく、基板に対して応力をあまりかけずにエッジの利いた細幅の電極を正確に形成することができる印刷法である。本発明では、オフセット印刷は、グラビアオフセット印刷で行われることが好ましい。グラビアオフセット印刷は、例えば凹版に形成された溝に導電性ペーストを充填し、凹版からシリコーンブランケットなどの中間転写体に導電性ペーストを一旦受理し、さらに基板に転写を行うことによって、基板上に所定形状の導電性ペーストからなる電極パターンを形成することができる。この方法は、柔軟なシリコーンブランケットを介して導電性ペーストを基板に転写するため、印刷時の基板に対する負担が少なく、基板の破損や変形を抑制することができる。また、凹版の凹部に導電性ペーストを充填して転写するため、材料を無駄なく使用することができる。
【００２６】
オフセット印刷に使用する下層電極形成用導電性ペーストは、少なくとも銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含み、更に添加剤としてＴｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも一種の金属またはその金属化合物を０．０１〜１０重量％の範囲で含有する。
【００２７】
銀粉は、導電性ペーストに導電性を与える役割を有するものである。導電性ペーストの印刷適性と導電性の向上を考慮すると、銀粉は、５０％平均粒径Ｄ５０が０．１〜１０．０μｍであることが好ましい。また、銀粉は、焼結後に良好な電気特性を得るために球状であることが好ましい。銀粉のタップ密度は、電極の低抵抗及び銀粉の分散性の観点から２．０〜７．０ｇ／ｃｍ３が好ましく、３．０〜５．０ｇ／ｃｍ３がより好ましい。導電性ペースト中の銀粉の含有量は、７０〜９０重量％であることが好ましい。
【００２８】
ガラスフリットは、銀粉を焼成させ、電極形状を保つために添加されるものであり、例えば酸化鉛、ホウケイ酸ガラス、酸化ホウ素などの金属化合物を含有するガラスを使用することが好ましい。また、使用するガラスフリットの軟化点は、３５０〜６００℃の範囲であることが好ましい。軟化点が低いと導電性ペーストの焼成時にガラスの粘度が低くなりすぎ、電極と基板の界面に過剰なガラスが留まり、両者の接合を阻害するおそれがある。また、軟化点が高いと、焼成時にガラスの粘度が低下しないため、反射防止膜が十分に除去されず、電極と基板の接合強度を低下するおそれがある。導電性ペースト中のガラスフリットの含有量は、０．１〜１０重量％であることが好ましい。
【００２９】
樹脂は、主にオフセット印刷時に凹版から中間転写体への受理性と中間転写体から被印刷物への転写性を向上する役割を有するものである。かかる樹脂は、前述の役割を有する限り特に限定されず、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などの従来公知のものを適宜採用することができる。本発明では、中間転写体への受理性や粘度調整の点からエチルセルロースを使用することが好ましく、また、中間転写体からの転写性の点からポリビニルブチラールを使用することが好ましい。樹脂としてエチルセルロースとポリビニルブチラールを使用する場合は、両者の重量比が２：８〜８：２であることが好ましい。導電性ペースト中の樹脂の含有量は、０．１〜１０重量％であることが好ましい。
【００３０】
有機溶剤は、導電性ペーストの粘度を調節し、印刷時の導電性ペーストの受理、転写、及び硬化を好適に行う役割を有するものである。有機溶剤は、沸点が２００〜３００℃であり、かつ溶解度パラメータ（ＳＰ値）が８．０〜１１．０であるものを使用することが好ましい。有機溶剤としては、例えばエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、１，３−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコール−２−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，３−ブタンジオールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート、γ−ブチロラクトン、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ターピニルアセテート、トリアセチン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、１種又は２種以上で使用することができる。導電性ペーストの粘度は、有機溶剤の種類や含有量により１５０〜３００Ｐに調節することが好ましい。導電性ペースト中の有機溶剤の含有量は、１．０〜２０．０重量％であることが好ましい。
【００３１】
添加剤は、基板と電極の電気的接触性を良好にするためにドーパントとして添加されるものである。添加剤としては、Ｔｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも一種の金属または金属化合物が使用される。金属化合物は、例えば前述の金属の酸化物である。本発明では、添加剤は、基板との電気的接触性や入手性の点でＡｌが好ましい。添加剤は、下層電極形成用導電性ペーストには、前述の電気的接触性を与えるために上部電極形成用導電性ペーストより多く含有され、０．０１〜１０重量％、好ましくは０．５〜６重量％、より好ましくは１〜５重量％の割合で含有される。下層電極形成用導電性ペースト中の添加剤の含有量が前記割合未満では、前述の電気的接触性が達成できず、前記割合を超えると、導電性の低下が大きくなり、好ましくない。
【００３２】
オフセット印刷に使用する上部電極形成用導電性ペーストは、添加剤を除いて、上述の下層電極形成用導電性ペーストと同様に、少なくとも銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤を含む。しかし、上部電極形成用導電性ペーストは、前述の添加剤を含有しないことが好ましく、含有しても５重量％以下、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下の範囲である。これは、電極の上部層が基板との電気的接触性を特に考慮する必要がないためである。また、下層のように添加剤を多く含有すると、低抵抗を維持することができず、上部層の導電性が低下するためである。下層電極形成用導電性ペーストの添加剤の含有量は、上部電極形成用導電性ペーストより０．５重量％以上、さらには１重量％以上多くなるようにすることが好ましい。
【００３３】
下層電極形成用導電性ペースト及び上部電極形成用導電性ペーストには、上述の銀粉、ガラスフリット、樹脂、及び有機溶剤、並びに上述の添加剤以外に、分散剤、消泡剤、レベリング剤、レオロジー調整剤、酸化防止剤などの成分を最大１０重量％の量で含有することができる。
【００３４】
本発明の方法によって形成された電極は、受光面積に影響が少ない細い幅に形成することができ、具体的には幅を好ましくは７０μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは５５μｍ以下にすることができる。幅の下限は、３０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。また、本発明の方法によって形成された電極の厚み（高さ）は、全体として好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは１５〜４０μｍである。特に電極の下層の厚み（高さ）は、好ましくは１０μｍ以下であり、より好ましくは８μｍ以下である。本発明の方法では、オフセット印刷を採用しているので、１回の印刷あたりの厚みは、スクリーン印刷よりかなり小さくすることができ、基板と接触する下層を上述のように薄く形成することができる。
【００３５】
本発明の方法によって集電電極を形成された太陽電池基板は、従来公知の方法によって太陽電池セルに加工されることができる。本発明の方法によって形成された電極は、細幅であるだけでなく、基板との電気的接触性が良好であり（低接触抵抗）、かつ高導電性である（低電極抵抗値）ため、高い光電変換効率の太陽電池セルの製造に寄与することができる。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例を示して本発明の効果を具体的に示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。また、以下の実施例は、ｐ型シリコン基板を用いた場合を例に挙げて本発明の太陽電池について記載しているが、本発明は、ｎ型シリコン基板を用いた太陽電池に適用することも可能である。
【００３７】
（ペースト１〜５の作製）
以下の表１に記載の各成分を各重量部配合比率に従って十分に攪拌、混合したのち、三本ロールで混練し、ペースト１〜５を作製した。
【００３８】
【表１】
2017147266.tif 000002
【００３９】
（電極印刷用太陽電池基板の作製）
まず、太陽電池基板として、一方の主表面を受光面とし、もう一方の主表面を裏面とする１５６ｍｍ角の疑似四角形ｐ型単結晶シリコン基板を用意した。これらの基板の比抵抗は２Ω・ｃｍ、厚みは２００μｍとした。次に、基板表面のスライスダメージを、濃度２０重量％の水酸化ナトリウムを用いてエッチング除去した。引き続き、基板表面にテクスチャと呼ばれる微小な凹凸形成を行った。具体的には、テクスチャは、加熱した水酸化ナトリウム溶液（濃度５重量％、温度８０℃）中に２０分間、基板を浸漬することで形成させた。上記溶液中に、所定量の２−プロパノール（ＩＰＡ：イソプロピルアルコール）を溶解させ、反応を促進させた。ダメージエッチング及びテクスチャ形成の後、基板を塩酸水溶液中で洗浄した。次に、オキシ塩化リンをキャリアガスと共に熱処理炉内に導入して拡散させる気相拡散法によって、基板の受光面にｎ型層を形成した。次に、リンガラスを除去するために、塩酸水溶液を用いてガラスエッチングを行った。次に、基板をスタックしてプラズマエッチングにより側面を削る方法によって、接合分離を行った。次に、プラズマエンハスメント型のＣＶＤ装置を利用し、減圧下、２５ｋＨｚ程度のプラズマ雰囲気内にモノシランガスとアンモニアガスを誘導し、シリコン窒化膜を９００Å程度堆積することによって、基板の受光面に反射防止膜を形成した。次に、基板の裏面上に、アルミ粉末および銀粉末を有機物バインダで混合した裏面電極用のペーストをスクリーン印刷し、乾燥した。銀ペーストはタブ線を半田接着する領域のみに印刷し、その他の領域にはアルミペーストを印刷した。
【００４０】
（受光面電極形成）
次に、上述のようにして裏面電極を形成した太陽電池基板上に、表２に記載の印刷方式およびペーストに従って、表面電極を形成した。下層印刷後に乾燥を行ったものについては、下層のペーストを印刷した太陽電池基板を１２０℃×５分乾燥した後に、上層の印刷を行った。電極の線幅および下層部の電極厚みについては、印刷した太陽電池基板を１２０℃×５分乾燥したものをレーザー顕微鏡（ＯＬＳ４１００  オリンパス（株）製）にて測定した。このように多層フィンガー電極を形成した太陽電池基板について、スクリーン印刷にてバスバー電極を形成して乾燥し、最高温度を７５０℃と設定した近赤外線炉内で５分にわたって加熱し、電極全体の焼成を行った。この焼成は、数室に分けられた連続炉を利用して行うことも可能であり、その場合は、所望の熱プロファイルとなるよう各部屋の温度を設定するとよい。このように作製した太陽電池について、太陽電池の変換効率評価を実施した。特性評価は、２５℃の雰囲気の中、ソーラーシミュレーター（照射強度：１ｋＷ／ｍ２、スペクトル：ＡＭ１．５グローバル）の下で変換効率の測定を行った。変換効率は、１９．５％以上であるときに◎で示し、１９。０％以上〜１９．５％未満であるときに○で示し、１８．５％以上〜１９．０％未満であるときに△で示し、１８．５％未満であるときに×で示した。
【００４１】
【表２】
2017147266.tif 000003
【００４２】
表２の結果からわかるように、グラビアオフセットで下層を１回印刷し、上層を１〜３回印刷し、添加剤の量に関して上層のペーストより下層のペーストの方を多くした実施例１〜９は、いずれも変換効率に優れる結果が得られている。また、下層印刷後の乾燥がなくても良好な結果が得られている。これに対して、グラビアオフセットでペーストの添加剤に変化がない層を３回印刷した比較例５や、下層と上層で添加剤に変化を設けたが下層を複数回印刷した比較例６は、変換効率に劣る結果が得られている。また、スクリーン印刷で電極を形成した比較例１〜４は、下層厚みが大きくなっているか印刷不良になっており、電極幅が大きい傾向も示し、変換効率に問題がある。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の方法によれば、基板との電気的接触性及び導電性に優れる細幅の電極を太陽電池基板に形成することができるので、太陽電池の変換効率の向上に寄与することができる。