(57)【要約】［目的］本発明は、太陽電池および太陽電池の製造方法に関し、直列抵抗成分を小さくおよび並列抵抗成分を大きくし、太陽電池の効率を向上させることを目的とする。［構成］絶縁膜の上に銀および鉛を含むフィンガー電極を形成すると共に、フィンガー電極の部分あるいは余裕を持たせた部分を開口として絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成した後に焼成し、焼成時のフィンガー電極に含まれる銀および鉛の作用によりフィンガー電極の下の膜である絶縁膜を貫通して領域とフィンガー電極との間に電気導電性通路を形成し、かつ更に、焼成時に同時に絶縁性の固定バーあるいは固定バーに含まれるガラス材料の作用により絶縁膜に強固に固着およびハンダ付け良好な絶縁性の固定バーを形成する。
2020090612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に光などを照射したときに高電子濃度を生成する領域を形成すると共に該領域の上に光などを透過する絶縁膜を形成し、該絶縁膜の上に前記領域から電子を取り出す取出口であるフィンガー電極を形成して該フィンガー電極を介して前記電子を外部に取り出す太陽電池において、  前記絶縁膜の上に銀および鉛を含むフィンガー電極を形成すると共に、該フィンガー電極の部分あるいは余裕を持たせた部分を開口として前記絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成した後に焼成し、  該焼成時の前記フィンガー電極に含まれる銀および鉛の作用により該フィンガー電極の下の膜である前記絶縁膜を貫通して前記領域と該フィンガー電極との間に電気導電性通路を形成し、かつ更に、該焼成時に同時に前記絶縁性の固定バーあるいは固定バーに含まれるガラス材料の作用により前記絶縁膜に強固に固着およびハンダ付け良好な前記絶縁性の固定バーを形成したことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記余裕を持たせた部分を開口とするとして、前記フィンガー電極および絶縁性の固定バーの形成時の誤差による影響が小さくなる所定幅の部分を開口とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記余裕を持たせた部分を開口するとして、前記フィンガー電極および前記絶縁性の固定バーの上に外部端子を超音波ハンダ付けする際の該超音波ハンダこての先端の接触部分と等しいあるいは若干狭い開口とし、該先端の接触部分が直接に前記絶縁膜に触れないようにしたことを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項４】
前記焼成は、フィンガー電極をファイアリングする温度と前記絶縁性の固定バーを形成する温度とのうち前者が後者と等しいあるいは高く、かつ前者の温度で行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項５】
前記焼成は、１秒以上６０秒以下としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項６】
前記絶縁性の固定バーあるいは固定バーに含まれる絶縁ガラス材料として、リン酸塩ガラス、ビスマスガラスのいずれか１つ以上としたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項７】
前記フィンガー電極および前記絶縁性の固定バーに、外部端子をハンダ付けするハンダ材料は、錫、錫の酸化物、亜鉛、亜鉛の酸化物の少なくとも１つ以上を含んだことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項８】
前記ハンダ材料は、添加物として銅、銀、アルミニウム、ビスマス、インジウム、アンチモン、リンのうちの１つ以上を必要に応じて添加したことを特徴とする請求項７記載の太陽電池。
【請求項９】
前記フィンガー電極および前記絶縁性の固定バーに外部端子のハンダ付けは、超音波ハンダ付けすることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれに記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記外部端子は、帯状のリボンとしたことを特徴とする請求項９記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記固定バーは、光を透過する絶縁膜とし、この上に前記リボンあるいは前記線材の外部端子をハンダ付けあるいは超音波半田つけし、該固定バーの部分を透過した光を前記高電子濃度を生成する領域に入射させて変換効率を向上させると共に、該光を透過する絶縁膜がこの上に半田付けあるいは超音波半田付けした外部端子から基板への漏洩電流を低減したことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記リボンあるいは線材の幅あるいは太さを０．１ｍｍないし１ｍｍと細くし、固定バーの部分の光の透過割合を多くして変換効率を向上させたことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成することなく、前記フィンガー電極と該固定バーの形成しない部分とに相当する該フィンガー電極および該絶縁膜に直接に半田付けあるいは予備半田付きの取出線をハンダ付けし、バスバー電極の形成、あるいはバスバー電極の形成と取出線のハンダ付けを行うことを特徴とする請求項１から請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１４】
請求項１３のハンダ付けは、超音波半田付けとしたことを特徴とする太陽電池。
【請求項１５】
前記基板の前記領域、絶縁膜、フィンガー電極、および絶縁性の固定バーを設けた表側と反対の裏側の全面にアルミニウムあるいは部分的に穴を開けたアルミニウムを形成して裏側の外部端子をハンダ付けあるいは超音波ハンダ付けしたことを特徴とする請求項１から請求項１４記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記裏側の外部端子は、前記表側の絶縁性の固定バーとほぼ同じ位置に対応する該裏側の前記アルミニウムの上の位置あるいは前記部分的に穴を開けた部分に該裏側の外部端子をハンダ付けあるいは超音波ハンダ付けすることを特徴とする請求項１５に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記外部端子は、予め半田を付着させた外部に電流を取り出す取出し線であって、リボンあるいは線材を、前記基板あるいは基板上に形成した膜の部分あるいは前記固定バーあるいは前記基板の裏面のアルミニウム面あるいは該アルミニウム面に穴を開けた部分に、コテ先部分で押し付けつつ、当該コテ先を所定速度で半田付け方向に移動させ、  予めリボンあるいは線材に付着させた半田をコテ先部分で溶解かつ超音波を印加し、近接した部分の付着物を除去して当該部分に該溶融半田を付着させて半田付けすることを特徴とする請求項９から請求項１６のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項１８】
前記線材は円形状の線材を若干つぶした形状にしたことを特徴とする請求項１７に記載の太陽電池。
【請求項１９】
基板上に光などを照射したときに高電子濃度を生成する領域を形成すると共に該領域の上に光などを透過する絶縁膜を形成し、該絶縁膜の上に前記領域から電子を取り出す取出口であるフィンガー電極を形成して該フィンガー電極を介して前記電子を外部に取り出す太陽電池の製造方法において、  前記絶縁膜の上に銀および鉛を含むフィンガー電極を形成すると共に、該フィンガー電極の部分あるいは余裕を持たせた部分を開口として前記絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成した後に焼成するステップと、  該焼成時の前記フィンガー電極に含まれる銀および鉛の作用により該フィンガー電極の下の膜である前記絶縁膜を貫通して前記領域と該フィンガー電極との間に電気導電性通路を形成し、かつ更に、該焼成時に同時に前記絶縁性の固定バーあるいは固定バーに含まれるガラス材料の作用により前記絶縁膜に強固に固着およびハンダ付け良好な前記絶縁性の固定バーを形成するステップとを有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２０】
前記基板の前記領域、絶縁膜、フィンガー電極、および絶縁性の固定バーを設けた表側と反対の裏側の全面にアルミニウムを形成してこれに外部端子をハンダ付けあるいは超音波ハンダ付けしたことを特徴とする請求項１９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２１】
前記裏側の外部端子は、前記表側の絶縁性の固定バーとほぼ同じ位置に対応する該裏側の前記アルミニウムの上の位置あるいは任意の位置に導電性の固定バーを形成して焼成し、この上に該裏側の外部端子をハンダ付けあるいは超音波ハンダ付けすることを特徴とする請求項２０に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２２】
外部端子は、予め半田を付着させた外部に電流を取り出す取出し線であって、リボンあるいは線材を、前記基板あるいは基板上に形成した膜の部分あるいは前記固定バーあるいは前記基板の裏面のアルミニウム面あるいは該アルミニウム面に穴を開けた部分に、コテ先部分で押し付けつつ、当該コテ先を所定速度で半田付け方向に移動させ、  予めリボンあるいは線材に付着させた半田をコテ先部分で溶解かつ超音波を印加し、近接した部分の付着物を除去して当該部分に該溶融半田を付着させて半田付けすることを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２３】
前記線材は円形状の線材を若干つぶした形状にしたことを特徴とする請求項２２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２４】
前記固定バーは、光を透過する絶縁膜とし、この上に前記リボンあるいは前記線材の外部端子をハンダ付けあるいは超音波半田つけし、該固定バーの部分を透過した光を前記高電子濃度を生成する領域に入射させて変換効率を向上させると共に、該光を透過する絶縁膜がこの上に半田付けあるいは超音波半田付けした外部端子から基板への漏洩電流を低減したことを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２５】
前記リボンあるいは線材の幅あるいは太さを０．１ｍｍないし１ｍｍと細くし、固定バーの部分の光の透過割合を多くして変換効率を向上させたことを特徴とする請求項２４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２６】
前記絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成することなく、前記フィンガー電極と該固定バーの形成しない部分とに相当する該フィンガー電極および該絶縁膜に直接に半田付けあるいは予備半田付きの取出線をハンダ付けし、バスバー電極の形成、あるいはバスバー電極の形成と取出線のハンダ付けを行うことを特徴とする請求項１９から請求項２５に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２７】
請求項２６のハンダ付けは、超音波半田付けとしたことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、基板上に光などを照射したときに高電子濃度を生成する領域を作成すると共に領域の上に光などを透過する絶縁膜を形成し、絶縁膜の上に領域から電子を取り出す取出口を形成するフィンガー電極を形成し、更に複数のフィンガー電極を電気的に接続して電子を外部に取り出す、従来のバスバー電極に代えて絶縁性の固定バーを有する太陽電池および太陽電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、太陽電池セルの設計では、太陽電池セル内に生成した電子を効率よく接続された外部回路に流すかということが肝要である。これを達成するためにセルから外部に連なる部分の抵抗成分を小さくすることと、生成した電子が消失しないようにすることとが特に重要である。【０００３】  そのため、本発明者らが出願した、導電性ガラスであるバナジン酸塩ガラスをバスバー電極に用いてフィンガー電極と外部取り出しのリボン（リード線）との接続間の抵抗値を小さくし、かつ、バスバー電極に集められた電子の消失を少なくなるようにした技術がある（特願２０１６−０１５８７３、特願２０１５−１８０７２０）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、上述した従来の銀や導電性ガラスをバスバー電極に使ってフィンガー電極と外部取り出しのリボン（リード線）との接続間の抵抗値を小さくするのみでは不十分であり、さらに改善して太陽電池の高効率を達成することが必要であるという課題があった。【０００５】  また、安価、簡単、かつ高効率な太陽電池セルの構造およびその製造方法が必要であるという課題もあった。【０００６】  また、従来の高価な銀やバナジウム、バリウムを含む導電性ガラスの使用量を無くしないし低減し、および鉛（鉛ガラス）の使用量を低減ないし無くし、太陽電池の製造コストの更なる低減かつ無公害かつ構造簡単にするという課題もあった。【０００７】  また、太陽電池の基板の裏側および表面の端子を簡単かつ確実かつ安価に強固にハンダ付けが充分に行われていないという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明者らは、フィンガー電極の上部が絶縁膜の上に露出していることに着目し、この露出しているフィンガー電極の部分に開口を有する絶縁性ガラスを強固な密着性を持たせて形成し、この上から直接に外部端子である帯状のリボンを接続すれば直列抵抗成分が小さくなると共に、外部端子から内部への電子が漏洩する並列抵抗成分が大きくなる構成等を発見した。【０００９】  そのため、フィンガー電極と外部端子との間の直接抵抗成分を小さく、かつ外部端子と基板の内部との間の並列抵抗成分を大きくすると共に、従来のバスバー電極の材料である銀、導電性ガラスなどの高価な材料に代えて、安価な材料である絶縁性ガラスで開口を有する固定バーを形成してその上に直接に外部端子を強固に固定し、高効率、低漏洩電流、構造簡単、かつ安価な太陽電池の製造を可能にした。【００１０】  そのため、本発明者らは、基板上に光などを照射したときに高電子濃度を生成する領域を形成すると共に領域の上に光などを透過する絶縁膜を形成し、絶縁膜の上に領域から電子を取り出す取出口であるフィンガー電極を形成してフィンガー電極を介して電子を外部に取り出す太陽電池において、絶縁膜の上に銀および鉛を含むフィンガー電極を形成すると共に、フィンガー電極の部分あるいは余裕を持たせた部分を開口として絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成した後に焼成し、焼成時のフィンガー電極に含まれる銀および鉛の作用によりフィンガー電極の下の膜である絶縁膜を貫通して領域とフィンガー電極との間に電気導電性通路を形成し、かつ更に、焼成時に同時に絶縁性の固定バーあるいは固定バーに含まれるガラス材料の作用により絶縁膜に強固に固着およびハンダ付け良好な絶縁性の固定バーを形成するようにしている。【００１１】  この際、余裕を持たせた部分を開口とするとして、フィンガー電極および絶縁性の固定バーの形成時の誤差による影響が小さくなる所定幅の部分を開口とするようにしている。【００１２】  また、余裕を持たせた部分を開口するとして、フィンガー電極および絶縁性の固定バーの上に外部端子を超音波ハンダ付けする際の超音波ハンダこての先端の接触部分と等しいあるいは若干狭い開口とし、先端の接触部分が直接に絶縁膜に触れないようにしている。【００１３】  また、焼成は、フィンガー電極をファイアリングする温度と絶縁性の固定バーを形成する温度とのうち前者が後者と等しいあるいは高く、かつ前者の温度で行うようにしている。【００１４】  また、焼成は、１秒以上６０秒以下とするようにしている。【００１５】  また、絶縁性の固定バーあるいは固定バーに含まれる絶縁ガラス材料として、リン酸塩ガラス、ビスマスガラスのいずれか１つ以上とするようにしている。【００１６】  また、フィンガー電極および絶縁性の固定バーに、外部端子をハンダ付けするハンダ材料は、錫、錫の酸化物、亜鉛、亜鉛の酸化物の少なくとも１つ以上を含むようにしている。【００１７】  また、ハンダ材料は、添加物として銅、銀、アルミニウム、ビスマス、インジウム、アンチモンのうちの１つ以上を必要に応じて添加するようにしている。【００１８】  また、フィンガー電極および絶縁性の固定バーに外部端子のハンダ付けは、超音波ハンダ付��するするようにしている。【００１９】  また、外部端子は、帯状のリボンとするようにしている。【００２０】  また、基板の前記領域、絶縁膜、フィンガー電極、および絶縁性の固定バーを設けた表側と反対の裏側の全面にアルミニウムあるいは部分的に穴を開けたアルミニウムを形成して裏側の外部端子をハンダ付けあるいは超音波ハンダ付けするようにしている。【００２１】  また、裏側の外部端子は、表側の絶縁性の固定バーとほぼ同じ位置に対応する裏側のアルミニウムの上の位置あるいは部分的に穴を開けた部分に裏側の外部端子をハンダ付けあるいは超音波ハンダ付けするようにしている。  また、絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成することなく、フィンガー電極と固定バーの形成しない部分とに相当するフィンガー電極および絶縁膜に直接に半田付けあるいは予備半田付きの取出線をハンダ付けし、バスバー電極の形成、あるいはバスバー電極の形成と取出線のハンダ付けを行うようにしている。ハンダ付けは、超音波半田付けするようにしている。
【発明の効果】
【００２２】  本発明は、上述したように、フィンガー電極の上部が酸化膜の上に露出している構成で、フィンガー電極の部分に開口を有する絶縁性ガラスを強固な密着性を持たせて形成し、この上から直接に外部端子である帯状のリボンを接続すれば直列抵抗成分が小さくなると共に、外部端子から内部への電子が漏洩する並列抵抗成分が大きくなる構成となり、高効率の太陽電池となる。【００２３】  また、錫（その酸化物）と亜鉛（その酸化物）などをハンダ材料とし、酸化膜、絶縁性の固定バー、リボンの３者をハンダ付け（超音波ハンダ付けなど）した場合には絶縁性の固定バーのハンダ密着性が良いため、フィンガー電極や酸化膜とリボンとの接合性を安定に長寿命化してくれるという効果が発生する。【００２４】  また、従来の銀材料や導電性ガラスなどからなるバスバー電極の高価な構成に対して、安価な絶縁性ガラスの材料でよく大幅なコスト削減が可能である。【００２５】  また、従来の鉛ハンダが主流を占める太陽電池における鉛使用を軽減することで環境にフレンドリーなプロセスの構築が計れる。【００２６】  また、太陽電池の基板の裏側に、接続端子を強固に安価な材料で確実にハンダ付け可能にした。  また、絶縁膜の上に絶縁性の固定バーを形成することなく、フィンガー電極と固定バーの形成しない部分とに相当するフィンガー電極および絶縁膜に直接に半田付けあるいは予備半田付きの取出線をハンダ付けし、バスバー電極の形成、あるいはバスバー電極の形成と取出線のハンダ付け（超音波半田付け）することにより、バスバーを無くすことが可能となる。
【実施例１】
【００２７】  図１から図３は本発明の１実施例構成図を示す。【００２８】  図１から図３において、窒化膜３は、基板（ウェハー）１上に形成した絶縁膜である。【００２９】  フィンガー電極５は、窒化膜３の上に銀、鉛（鉛ガラス）のペーストを印刷して焼結することにより、公知のファイアリングにより当該窒化膜３を突き破って高濃度電子領域との間に電気導電性経路を形成して、電子を外部に取り出すようにしたものである（後述する）。【００３０】  固定バー６は、本発明で設けた絶縁性の固定バーであって、フィンガー電極５の部分を開口とし、窒化膜３に強固に固定すると共に、外部端子（帯状のリボン）のハンダ付けを良好にしたり、更にフィンガー電極５から取り出した電子が基板（窒化膜３など）への漏洩を低減（つまり並列抵抗成分を低減）したりなどするためのものである（後述する）。【００３１】  固定バー領域６１は、絶縁性の固定バー６を形成する領域である（後述する）。【００３２】  図１は、ウェーハの上側より、フィンガー電極５と絶縁性の固定バー６の部分拡大した模式図の例を示す。【００３３】  図１において、図示の矩形形状の基板（シリコン基板、ウェハー）は実験に用いたものである。矩形の寸法はここでは４８ｍｍのものを用いた（数値は１例である）。【００３４】  フィンガー電極５は、図示のように、ここでは、横方向に多数所定間隔毎に設けたものであって、焼結してファイヤリングにより高濃度電子領域との間に電気導電性経路を形成したものである（後述する）。【００３５】  固定バー領域６１は、絶縁性の固定バー領域６１であって、図示の点線で示すように、フィンガー電極５に直角方向に所定幅で後述する絶縁性の固定バー６を形成する領域である。【００３６】  図２は、ウェーハの上側より、フィンガー電極５と絶縁性の固定バー６の部分拡大した模式図の例を示す。【００３７】  図２において、絶縁性の固定バー６は、図１の絶縁性の固定バー領域６１に形成したものであって、ここでは、図示のように、フィンガー電極５の部分を開口とした帯状の部分を複数設けたものである。ここでは、例えば図示のように、２．０ｍｍ幅、長さ１．２ｍｍで、フィンガー電極５との間隔が０．５ｍｍ程度のものを複数設けたものである。この絶縁性の固定バー６の形成は、スクリーン印刷で行い、その後、焼結を行って窒化膜３に強固に固着させると共にハンダ付け良好にする（後述する）。【００３８】  図３は、ウェーハの側面より、フィンガー電極５と絶縁性の固定バー６の部分拡大した模式断面図の例を示す。【００３９】  図３において、フィンガー電極５は、スクリーン印刷して焼結し、ファイヤリングにより図示のように下層の窒化膜３を突き抜けて下の高濃度電子領域との間に電気導電性経路を形成すると共に図示のように上方向に上部（頭部）として通常約２０μｍの突出部を形成する（後述する）。【００４０】  絶縁性の固定バー６は、本発明で採用したものであって、絶縁ガラスあるいは絶縁ガラスを含む絶縁性のペーストをスクリーン印刷して、フィンガー電極５の焼結時に同時加熱することにより溶融して窒化膜３に強固に固着させかつ表面がハンダ付けしやすい状態に形成されるものである（後述する）。この絶縁性の固定バー６は、電気的に高い絶縁性であることが望ましく（つまり並列抵抗成分が大きいことが望ましく）、これはリボンを流れる電子が基板等に漏洩しないためである。絶縁性の固定バー６は、図示のように、フィンガー電極５の上部（頭部）の高さ（ここでは約２０μｍ）よりも低い高さ（ここでは約２０μｍあるいはそれ以下）に形成されるように調整する（スクリーン印刷時の絶縁ガラスあるいは絶縁ガラスを含む絶縁性のペーストの濃度などを調整する）ことが望ましい。これにより図示のリボン７をハンダ付け（超音波ハンダ付けが望ましい）する際にフィンガー電極５の上部（頭部）の部分に覆いかぶさるように完全にハンダ付けして接触抵抗（直列抵抗成分）を小さくかつ機械的強度（リボン７を引っ張っても剥離しないように）を強くすることが可能となる。【００４１】  実験では    ・固定バー６の幅：２ｍｍ    ・超音波ハンダ鏝のこて先の長さ：２ｍｍ    ・超音波ハンダ鏝のこて先の幅：２ｍｍとした場合に、フィンガー電極５と絶縁性の固定バー６との間隔（長さ方向の間隔）の    ・上限はこて先の動作方向の長さ（上記例では２ｍｍ）より長すぎず、こて先が下方の窒化膜３に接触などして損傷しないようにする（実験で決定する）。【００４２】    ・下限は図３に図示のハンダ傾斜部分が急すぎず、また、スクリーン印刷重ね合わせ精度以内であって、ハンダ材料が切断しないようにする（実験で決定する）。【００４３】  また、フィンガー電極５と絶縁性の固定バー６との幅の    ・上限はリボン幅（固定バー６の幅）とする。【００４４】    ・下限は上限の０．８程度とする。【００４５】  また、超音波ハンダ付けは、２Ｗ程度とする。大すぎるとＮ＋エミッター（高濃度電子領域）に損傷を与える。小さいとハンダ密着性が得られない（ハンダ密着性の規定は０．２Ｎ以上、本発明では０．５Ｎ以上とした）ので、実験で最適なＷ数を決定する（超音波ハンダコテ（こて先の長さ、幅など）により異なるので実験で決定する）。【００４６】  ここで、絶縁性の固定バー６およびフィンガー電極５と、リボン（外部端子）とをハンダ付けする要件は、フィンガー電極５（銀）、絶縁性の固定バー６（絶縁ガラス）との密着性が良好であることである。【００４７】    ・それに適合するハンダ材料として、錫と亜鉛の合金、錫と銅の合金、錫と銀の合金などを用いる。【００４８】    ・絶縁性の固定バー６およびフィンガー電極５に、リボン（プリハンダ付け済み）を超音波ハンダ付けするときの超音波出力は上述したように２Ｗ程度がよい。超音波ハンダ付けすることで、必要以上に高い温度を必要としない。また、ハンダ付け領域外の無用の部分の温度を上げなくてよく、周囲の無用な温度上昇による性能劣化を防ぐことができる。【００４９】  また、リボン（外部端子）は、中心に銅を材料とした線材であって、外側をハンダ材料で覆われている（プリハンダ済み）。【００５０】    ・基板（ウェハー）の裏側のハンダ付けは、当該基板の裏側の全面にアルミニウムをコーティングするので、これに直接あるいは導電性の固定バー（バナジン酸塩ガラス）を形成した後に、リボンを超音波ハンダ付けする。【００５１】  また、ハンダ材料として、錫、亜鉛などを主体とする場合に低温脆���が見込まれる場合には、これを回避するために、必要に応じて添加物（銅、銀など）を添加する（添加して合金とする）。また、添加物としてアルミニウム、ビスマス、インジウム、アンチモン  などを添加し、濡れ性の改善や、酸化性の改善や、半田合金を作りやすくしたりなど、必要に応じて適量を添加する（実験で決める）。【００５２】  尚、絶縁性の固定バー６の形成は、実験では、    ・リン酸・亜鉛系ガラス、ビスマス系ガラスあるいはこれらを主体としたペーストを用い、スクリーン印刷して焼結して形成した。【００５３】      ・材料例：絶縁ガラス（リン酸・亜鉛系ガラス、ビスマス系ガラス（図１１参照）等）またはこれらを含む絶縁性のガラスペースト。【００５４】      ・概略説明：全材料を溶融し急速冷却して絶縁ガラスを生成し、粉末にしてペーストを作成する。これをスクリーン印刷して絶縁性の固定バー６を形成して焼結し、最終的な絶縁性の固定バー６を形成する。【００５５】  この絶縁性の固定バー６の形成の要件は、    （１）使用する半田材料との密着性が良好    （２）電気的絶縁性が良好    （３）窒化膜３との密着性が良好を満たすように材料、スクリーン印刷の厚さ、焼結温度などを実験で決定する。【００５６】  次に、図４から図７の工程フローの順番に図１から図３の構成の工程を順次詳細に説明する。【００５７】  図４から図７は、本発明の工程フローを示す。【００５８】  図４において、Ｓ１は、Ｓｉ基板（４価）を準備する。これは、太陽電池の基板（４価）となるウェハーを準備する。【００５９】  Ｓ２は、Ｐ型（３価）の基板１を作成する。これは、Ｓ１のＳｉ基板（４価）にホウ素などを拡散してＰ型（３価）にする。【００６０】  Ｓ３は、リン（５価）を拡散してＮ＋型を表面に作成する。これにより、高濃度電子領域（Ｎ＋型）が作成できたこととなる。【００６１】  図５において、Ｓ４は、基板１の表側のＮ＋領域（高電子濃度領域）の上に窒化膜３を形成する。窒化膜３は、通常６０ｎｍ程度である。これにより、Ｎ＋領域（高電子濃度領域）が窒化膜３により保護されることとなる。【００６２】  また、Ｓ４で基板１の裏側にアルミ膜４を蒸着、スパッタなどで形成する。アルミ膜４は太陽電池の裏側の電極となる部分である。【００６３】  Ｓ５は、フィンガー電極の印刷を行う。これは、既述した図１から図３中のフィンガー電極５の形状を、銀、鉛ガラスからなるペーストを用いてスクリーン印刷を行う。【００６４】  Ｓ６は、溶剤飛ばしを行う。これは、１００〜１２０℃に１時間程度の加熱を行い、スクリーン印刷したペーストに含まれる溶剤を完全に除去する。【００６５】  図６のＳ７は、絶縁性の固定バー６の印刷を行う。これは、既述した図１から図３中の絶縁性の固定バー６の形状を、絶縁ガラスあるいは絶縁ガラスを含む絶縁性のペーストを用いてスクリーン印刷を行う。【００６６】  Ｓ８は、絶縁性の固定バーの溶剤飛ばしを行う。これは、１００〜１２０℃に１時間程度の加熱を行い、スクリーン印刷した絶縁性のペーストに含まれる溶剤を完全に除去する。【００６７】  Ｓ９は、焼成を行う。これは、フィンガー電極５のファイヤスルーを生じる条件で焼成を行う。詳細に説明すれば、Ｓ５とＳ６で窒化膜３の上にフィンガー電極５を銀、鉛ガラスからなるペースト（銀・鉛ガラスペースト）を用いてスクリーン印刷し、Ｓ７とＳ８で同様に重複しないように、窒化膜３の上に絶縁性の固定バー６を絶縁ガラスあるいは絶縁ガラスを含む絶縁性のペーストを用いてスクリーン印刷した状態で、両者を同時に焼成（加熱）を行う。この焼成の条件は、既述したように、前者（銀・鉛ガラスペーストによるファイヤスルー）の焼成温度と後者（絶縁ガラスペーストの溶解・固着）の温度（一種のロー付け温度）とを比較し、前者が後者よりも高いあるいは等しいことが要件であり、ここでは前者の焼成温度（ファイヤスルーの焼成温度）を採用して焼成を行う。具体的には、例えば７５０℃〜８５０℃の範囲内で、１〜６０秒の範囲内で焼成を行う（加熱は遠赤外線ランプを用いて行う、最適な条件は実験で決める）。【００６８】  これらにより、（１）フィンガー電極５が窒化膜３をファイヤスルーすることと、（２）絶縁性の固定バー６が窒化膜３に強固に固着されかつ表面がハンダ付けしやすくなることとを同時に達成できるという顕著な効果が発生する。【００６９】  図７のＳ１０は、プリハンダ付けを行う。これは、既述した図３に示すように、Ｓ９で焼成したフィンガー電極５および絶縁性の固定バー６の上から超音波ハンダコテでハンダ材料のプリハンダ付けを行う。【００７０】  Ｓ１１は、リボン付けを行う。これは、Ｓ１０でプリハンダ付けした上からリボンをハンダ付けを行う（詳細は既述した図３の説明を参照）。尚、プリハンダ付けされたリボンを用いて直接にフィンガー電極５および絶縁性の固定バー６に超音波ハンダ付けを行っても良い。【００７１】  Ｓ１２は、裏側のリボン付けを行う。これは、図５のＳ４で基板１の裏側に形成したアルミ膜４に、リボンを超音波ハンダ付けする。この裏側のリボン付けは、プリハンダされたリボンを直接に図５のＳ４のアルミ膜４に超音波ハンダ付けしてもよいし、開口のある裏側に導電性ガラス（例えばバナジン酸塩ガラス）をスクリーン印刷して焼成して強く固着させた後、リボンと絶縁性の固定バー６およびアルミ膜５の両者を超音波ハンダ付けし、強度を強くするようにしてもよい。【００７２】  図８は、本発明の具体例と従来例を示す。【００７３】  図８の（ａ）は本発明のスプリット型の例の写真を示す。これは、絶縁性の固定バー６がフィンガー電極５から離れており、絶縁性の固定バー６が長さ方向に分割されている例（スプリット型という）を示す。【００７４】  図８の（ｂ）は従来のタッチバー型の例の写真を示す。これは、導電性の固定バーがフィンガー電極５に接しており、導電性の固定バーが長さ方向に分割されている例（タッチバー型という）を示す。【００７５】  以上のうち図８の（ｂ）のタッチバー型は、導電性の固定バーのスクリーン印刷時の精度（位置合わせなど）と、フィンガー電極５のスクリーン印刷時の精度（位置合わせなど）とが大きい場合には採用できなく、これら精度誤差が影響しないように本発明の図８の（ａ）のスプリット側を選択する方が望ましい。【００７６】  また、図８の（ａ）のスプリット型にした場合には、既述したように、超音波ハンダ付けする際にこて先のサイズ（長さ方向）よりも若干小さい方が、こて先が下の窒化膜３に接触して破壊してしまうなどの事態を防止できるので、良好なハンダ付けを行うことが可能となる。【００７７】  図８の（ｃ）は、従来のバスバー電極の下にフィンガー電極がある例を示す。この従来の場合には、フィンガー電極に直交するように帯状のバスバー電極を銀、鉛ガラスを含むペーストをスクリーン印刷して焼成して形成していたので、フィンガー電極がバスバー電極の上に突出することができず、本発明の当該フィンガー電極に直接にリボンをハンダ付け不可であり、結果としてフィンガー電極ーバスバー電極ーリボンを経由して外部に電子を取り出していたため、経路の抵抗（直列抵抗成分）を小さくできなく、結果として太陽電池の効率を低下させてしまうという欠点があった。【００７８】  図９は、本発明のガラス製造フローチャートを示す。これは、既述した図２などの絶縁性の固定バー６を形成する絶縁ガラスの製造フローチャートである。【００７９】  図９において、Ｓ２１は、ガラス成分を調合する。これは、例えば後述する図１１のリン酸・亜鉛系ガラスあるいはビスマス系ガラスなどの絶縁性ガラスのガラス成分（Ｚｎｏ，Ｐ２Ｏ５，Ｃａｏ，Ｂ２Ｏ３．ＺｎＯ等の各成分）を調合する。【００８０】  Ｓ２２は、坩堝に入れ攪拌する。これは、Ｓ２１で粉末状の各成分を坩堝に入れてよく攪拌して均一に混ぜる。【００８１】  Ｓ２３は、１０００℃の電気炉に入れる。これは、Ｓ２２で各ガラス成分の粉末を坩堝に入れて攪拌してよく混ぜた後、１０００℃の電気炉に入れる（坩堝を電気炉に入れて１０００℃に加熱してもよい）。尚、加熱温度は、実験で最適な温度を決める。【００８２】  Ｓ２４は、１時間加熱する。これは、Ｓ２３で１０００℃の電気炉に入れた後、１時間加熱する（加熱の際には攪拌する）。【００８３】  Ｓ２５は、電気炉より常温の外部の鉄板の上に取り出し、急冷する。これにより、絶縁性のガラスの塊が作成できたこととなる。【００８４】  以上のＳ２１からＳ２５の手順により、後述する図１１のリン酸・亜鉛系ガラス、ビスマス系ガラスなどの絶縁ガラスの塊が作成できたこととなる。この絶縁性のガラスの塊を所定粒径に公知の手法で粉砕し、絶縁ガラスペーストの材料とする。【００８５】  図１０は、本発明の絶縁ガラスの成分・条件例を示す。これは、図２の太陽電池の絶縁性の固定バー６に、絶縁ガラスを用いる場合に必要とされる成分、条件などの例を示す。【００８６】  図１０において、太陽電池の絶縁性の固定バー６に用いる場合の絶縁ガラスには、耐水性、耐光性、絶縁性、密着性（窒化膜、半田密着性）などが要求され、具体的には図１０に示す下記の条件、成分制限が必要である。【００８７】      条件                    成分制限                  具体例  １．アルカリ金属成分      Li,Na,K                １．０重量％以下  ２．アルミナ酸化物      シリコン酸化物         ３．０重量％以下  ３．金属元素      Ti,V,Cr,Mn,Fe,      Cuの成分                １．０重量％以下  ４．太陽電池表面の絶縁膜    酸化ビスマス(Bi2O3)を    （窒化膜）との密着性が    ２．０重量％以上を含有      よい事  ５．ガラスの骨格            リン又は亜鉛を含有  リン酸亜鉛四水和物                                                  Zn3(PO4)2/H2O又は                                                  メタリン酸亜鉛ZnP2O6  以上の条件、成分制限などを満たす絶縁ガラスを用いて図２の固定バー６を焼成して形成することにより、絶縁性の固定バー６が強く窒化膜に固着すると共に、絶縁性の固定バー６の上にリボンを超音波半田付けしても、リボンの下に絶縁性の固定バー６がありその基板内部への抵抗成分（並列抵抗成分という）が極めて大きくなり、フィンガー電極５からリボンに取り出した電子が当該並列抵抗成分を通って基板内部に漏洩する割合が極めて小さくすることが可能となり、結果として、太陽電池の効率（電流×電圧）の低下を低減することができた（後述する図１６から図１９参照）。【００８８】  図１１は、本発明のリン酸塩ガラスおよびビスマス系ガラスの例を示す。単位は重量％である。【００８９】  図１１において、リン酸・亜鉛系ガラスの例１、例２は、図示の下記のような成分（重量％）を有するものである。【００９０】  成分      リン酸・亜鉛系ガラス    範囲              例１        例２  ZnO        31.22        28.67      25-35  P2O5       54.44        49.99      48-60  CaO        14.34        13.17      11-15  B2O3                     8.17       0-13  合計        100          100  図１１において、ビスマスガラスの例１、例２は、図示の下記のような成分（重量％）を有するものである。【００９１】  成分        ビスマス系ガラス        範囲                例１      例２  Bi2O3        61.00      66.74      60-70  B2O3         13.00      13.93      12-20  ZnO          15.00      11.95      10-20  BaO           3.00       2.38       1.5-3.5  SiO2         2.00       1.99       0-3.0  ZrO2          2.00       0.00       0-3.0  P2O5          4.00       3.00       1.0-5.0  合計          100        100  以上のような成分により絶縁性のリン酸・亜鉛系ガラス、ビスマスガラスを作成し、太陽電池の固定バー５として使用した場合に、並列抵抗成分を低減して効率を良好にすることが可能となった（後述する図１６から図１９参照）。【００９２】  図１２は、本発明の絶縁ペースト適用フローチャートを示す。これは、絶縁性ガラス（リン酸・亜鉛系ガラス。ビスマスガラス）の粉末からなる絶縁ペーストを実際に太陽電池の固定バー５の作成に適用する場合のフローチャートを示す。【００９３】  図１２において、Ｓ３１は、絶縁ペーストをスクリーン印刷して、固定バー５のパターンを印刷する。これは、既述した図１の固定バー領域６１に図２の固定バー６を絶縁ペーストを用いてスクリーン印刷する。【００９４】  Ｓ３２は、乾燥した大気中に放置（２〜２４時間）する。この乾燥は、例えば    ・乾燥ＢＯＸ（乾燥用の箱、容器）等を使用する。【００９５】    ・場合によっては、本工程を省略する場合もある。【００９６】  Ｓ３３は、印刷した絶縁ペーストの溶剤（（３）有機溶媒）を揮発させる。例えば、条件として、    ・４０〜１００℃程度の温度領域で、    ・１００分程度の熱処理（乾燥処理）（溶媒飛ばし工程）を行う。これにより、絶縁ペーストをスクリーン印刷した太陽電池の固定バー６の部分に含まれる溶剤が揮発され、かつ太陽電池の固定バー６の下地の部分に接着されることとなる。【００９７】  Ｓ３４は、乾燥した大気中に放置（２〜２４時間）する。この乾燥は、例えば    ・乾燥ＢＯＸ（乾燥用の箱、容器）等を使用する。【００９８】    ・場��によっては、本工程を省略する場合もある。【００９９】  Ｓ３５は、焼成（焼結）を行う。条件として、    ・遠赤外線焼結装置の１例として、        ：３４０〜９００℃の範囲内で、かつ３〜６０秒の範囲で焼結する。【０１００】  尚、約１（３が好ましい）〜６０秒の範囲であればよい。また、遠赤外線焼結装置に代えて赤外線を用いた焼結装置でも可能である。遠赤外線、赤外線による焼結として、上記例ではランプ（遠赤外線ランプ）を用いたが、これに限らず、セラミックヒータ、レーザなどでも赤外線、遠赤外線を放出するものであれば何でも良い。更に、上記範囲内での温度、焼結時間が焼結可能であれば、他の手段でもよい（例えば空気等の気体を加熱した熱風などでもよい）。【０１０１】  尚、複数回スクリーン印刷及び焼結を行い膜厚を調整してもよい。【０１０２】  以上によって、実験では太陽電池の絶縁性の固定バー５を本発明の絶縁性の絶縁ペーストをスクリーン印刷して上記範囲内（温度、焼結時間）で焼結を行い、従来の銀ペースト（銀粉末１００％）等より良い太陽電池の効率（変換効率）を測定することができた（後述する図１６から図１９を参照）。【０１０３】  図１３は、本発明の絶縁ガラスペーストの組成例を示す。図１３は、絶縁ガラスペーストの組成例であって、主材、有機材、有機溶媒、樹脂からなるペーストであり、図示の下記のような組成で実験では作成した。【０１０４】  図１３において、成分、濃度範囲（重量％）、備考は図示の下記のようにした。【０１０５】    成分                      濃度範囲（重量％）    備考  リン酸系ガラス  又はビスマス系ガラス        75-80          主材（電気絶縁性ガラス）  ジエチレングリコール  ブチルアセテート            10-15          有機材（主材粒子を結合）    タピネオール                 5-10          有機溶媒（ペースト濃度                                                        を調整）  セルロース系樹脂             1-5            樹脂（全体をまとめる、                                              塗布材料に接着）  以上の組成を良く混錬して絶縁ガラスペーストを作成し、図１２のフローチャートの従い固定バーを印刷・乾燥・焼結し、図２の絶縁性の固定バー６を作成した。【０１０６】  図１４は、本発明のスクリーン印刷に使用するスクリーンの条件例を示す。【０１０７】  図１４に記載の通り、スクリーンの条件は、例えば    ・スクリーン線径：１６μｍ    ・メッシュ      ：３２５本／ｉｎｃｈ    ・目開き（オープニング）：６２μｍ    ・空間率        ：６３％である。ここで、太陽電池の絶縁性の固定バー６の膜厚をコントロールするには、上記スクリーンの条件を変えるか、あるいは絶縁ペースト中の有機溶材の濃度を変えることで行う。【０１０８】  図１５は、本発明の実際の適用例を示す。これは、太陽電池の基板上に形成した窒化膜の上に銀ペースト（鉛入り）でフィンガー電極をスクリーン印刷、更に絶縁ガラスペーストで６固定バーをスクリーン印刷した後、両者を一括焼成してフィンガー電極５、絶縁性の固定バー６を同時形成した後の写真の例を示す。【０１０９】  ここでは、    ・フィンガー電極５の幅は、０．１ｍｍ    ・絶縁性の固定バー６の幅×長さは、０．５ｍｍ×０．７ｍｍ    ・フィンガー電極５と固定バー６との間��は、０．３ｍｍとした。【０１１０】  ここで、絶縁性の固定バー６は、リン酸系ガラスを用い、写真はガラスを明瞭に撮影するために黄色光照明を使用した。本来のガラスは無色透明である。【０１１１】  また、図示のように作成したフィンガー電極５、絶縁性の固定バー６の上に、縦方向にプリ半田付きの銅テープを超音波半田付けすることにより、リード線を半田付けする。【０１１２】  以上により、第１に、フィンガー電極５に直接にテープを超音波半田付けして、フィンガー電極５との間に従来のバスバー電極（銀）の介在をなくして直列抵抗成分を小さくできた。【０１１３】  更に、第２に、絶縁性の固定バー６により従来のバスバー電極（銀、導電性ガラス）を代替し、当該バスバー電極（銀、導電性ガラス）から基板内部への電子の漏洩成分を削減（つまり、並列抵抗成分を極めて大きくして漏洩を削減）することができた。この際、絶縁性の固定バー５は下の窒化膜に強く固着し、かつ当該絶縁性の固定バー５は超音波半田付けにより銅テープを強固に半田付けすることができ、該銅テープを強固に基板に固定できた。【０１１４】  次に、図１６から図１９を用いて本発明の上記第１の直列抵抗成分の減少、上記第２の並列抵抗成分を極めて大きくして漏洩を低減できたことによる、太陽電池の変換効率の向上について詳細に説明する。【０１１５】  図１６は、本発明の特性の説明図（その１ー直列抵抗成分の削減効果）を示す。縦軸は太陽電池から出力される電流を示し、横軸はそのときに出力される電圧を示す。図中の実線のＩ−Ｖ曲線は本発明の係る絶縁性の固定バー６（図１５）によるＩ−Ｖ曲線（絶縁性の固定バー５）の例を示し、点線は従来の導電性のバスバー電極によるＩ−Ｖ曲折（従来の導電性のバスバー電極）の例を示す。【０１１６】  図１６において、大きな楕円の部分は、直接にフィンガー電極５にリボンを超音波半田付けし、直列抵抗成分を軽減したことにより、電流成分が増大した様子を模式的に示す。つまり、本発明は、フィンガー電極５の突出部分に直接にリボン（銅テープ）を超音波半田付けしたので、フィンガー電極５とリボンとの間に従来のバスバー電極がなくなりその分の抵抗（直列抵抗）がなくなり、この分の直列抵抗成分が小さくなったことにより、図１６のＩ−Ｖ曲折の電流が増大、上方向に移動した様子を模式的に示す。【０１１７】  図１７は、本発明の特性の説明図（その２ー大きな並列抵抗成分による漏れ電流の低減効果）を示す。縦軸、縦軸は図１６と同じである。【０１１８】  図１７において、大きな楕円の部分は、従来の導電性のバスバー電極の部分を絶縁ガラスで固定バー６として作成し、並列抵抗成分を高くたことにより、漏れ電流を低減した様子を模式的に示す。つまり、本発明は、従来の導電性のバスバー電極に代えて、絶縁性のスプリット型の固定バー６を形成し、この固定バー６にリボン（銅テープ）を超音波半田付けした。そのため、リボンと基板との間に絶縁性の固定バー６がありこれがリボンから基板内部への抵抗を極めて大きくして漏れ電流を軽減し、この分の並列抵抗成分が極め大きくなったことにより、図１７のＩ−Ｖ曲折の電圧が増大し、右方向に移動した様子を模式的に示す。【０１１９】  図１８は、本発明の特性の説明図（その３ー絶縁ガラスの固定バーによる電流、電圧の増大効果）を示す。縦軸、横軸は、図１６と同じである。【０１２０】  図１８において、大きな楕円の部分は、図１６の大きな楕円と、図１７の大きな楕円とによる相乗効果、つまり、直列抵抗成分の低減による電流増大と、並列抵抗成分が極めて大きくなって漏洩電流の低減による電圧上昇との積が増大したという、相乗効果を模式的に示したものである。【０１２１】  図１９は、本発明に係る太陽電池の表面のバスバー電極の変遷説明図を示す。これは、太陽電池の表面のバスバー電極の本発明者らによる出願の変遷説明図を示す。【０１２２】  図１９の（ａ）は、導電ガラスのバスバー電極を用いた場合の様子を模式的に示す。この出願は、例えば特願２０１６ー０１５８７３に記載されている。【０１２３】  図１９の（ｂ）は、スプリット型の導電性ガラスのバスバー電極を用いた場合の様子を模式的に示す。この出願は、例えば特願２０１６ー２５７４７１に記載されている。このスプリット型の導電性ガラスのバスバー電極の場合には、スプリット型の導電性ガラスを使ったことにより、〇１直列抵抗の減少により、太陽電池の変換効率が０．１−０．２％アップした。【０１２４】  図１９の（ｃ）は、本発明のスプリット型の絶縁ガラスの固定バー６（バスバー）を用いた場合（導電性のバスバー電極はなし）の様子を模式的に示す。このスプリット型の絶縁性ガラスの固定バー６（バスバー）の場合には、図１から図１８を用いて説明したように、スプリット型の絶縁性ガラスを使ったことにより、〇１直列抵抗成分の減少と、〇２並列抵抗成分の増大による漏洩の減少により、太陽電池の変換効率が０．２−０．４％以上アップした。【０１２５】  次に、図２０から図２５を用い、半田を付着させた取出線であるリボンあるいは線材(ワイヤー）を、基板、基板上に形成した膜、固定バー、裏面のアルミ面、該アルミ面に穴を開けた部分、などの超音波半田付け対象の部分に、直接に超音波半田付けする手順を詳細に説明する。【０１２６】  図２０は、本発明の動作説明フローチャート（予備半田が無い場合）を示す。  図２０において、Ｓ１０１は、半田コテ、ウェーハ登載台等の温度、超音波発振周波数等の設定を行う。これは、超音波半田付けを行うに先立ち、前準備として下記を行う。【０１２７】    ・半田コテ：所定温度に加熱（リボンあるいは線材に付着されている半田が溶融する温度に加熱）する。    ・ウェーハ登載台：基板であるウェーハの登載台を所定温度に予備加熱（リボンあるいは線材に付着している半田が溶融する温度よりも少し低い温度、例えば１８０℃（後述する））する。【０１２８】    ・超音波発振周波数等：所定周波数、所定出力の超音波を半田コテ先から基板であるウェーハに供給するように調整する（例えば後述するように、数十ＫＨｚ、１〜６Ｗの超音波をコテ先に供給するように調整する）。【０１２９】  Ｓ１０２は、ウェーハを所定の位置にセットする。これは、リボンあるいは線材を超音波半田付けしようとする、例えば太陽電池のウェーハをＳ１０１で所定温度に加熱したウェーハ登載台の所定の位置に図示外の自動機で搬送して固定する。固定すると瞬時に所定温度（例えば１��０℃）に予備加熱される。【０１３０】  Ｓ１０３は、半田付きワイヤー又はリボンを送出する。これは、Ｓ１０２でウェーハ登載台の所定位置に固定されて予備加熱されたウェーハの所定位置（超音波半田付けする基板あるいは基板上の膜の所定位置）に、予め半田を付着させたワイヤー（線材）又はリボンを図示外の自動機で送出する。ワイヤー（線材）またはリボンは、リールから送出、あるいは所定長さにカットしたワイヤーまたはリボンを多数収納した搭載箱から送出する。尚、特にワイヤーをリールから送出中にねじれにより切れる場合がたまに発生するので、所定長さにカットしたワイヤー（線材）を自動機で登載箱から送出することが望ましい。リボンの場合にはそれほどでない。【０１３１】  Ｓ１０４は、超音波半田付けする。これは、Ｓ１０２でウェーハをウェーハ登載台に固定して所定温度（例えば１８０℃）に予備加熱した状態で、かつＳ１０３で半田を付着させたワイヤー（線材）あるいはリボンを、ウェーハの上あるいはウェーハ上に形成した膜（アルミニウム膜、窒化膜、ガラス膜等）の上に供給（あるいは裁置）した状態で、超音波半田コテのコテ先を軽く押し当てて超音波を供給してごみなどを除去しつつ、当該ワイヤ―（線材）あるいはリボンに付着している半田を溶融させ、ワイヤーあるいはリボンとウェ―ハ（基板）あるいはウェハーの上に形成された膜（基板上の膜）とを超音波半田付けする。【０１３２】  Ｓ１０５は、処理ウェーハの有りか判別する。ＹＥＳの場合には、処理ウェーハがまだあるので、Ｓ１０６で次のウェーハの処理（Ｓ１０２からＳ１０４の処理）を繰り返す。ＮＯの場合には、全てのウェーハの処理が終了したので、終わる。【０１３３】  以上によって、予め半田を付着させたワイヤー（線材）あるいはリボンを、予備加熱したウェーハ（基板）あるいはウェーハの上に形成した膜（基板上の膜）に当該ワイヤ―あるいはリボンに付着させた半田を溶融し、ウェ―ハあるいはウェーハの上の膜に直接に超音波半田付けすることが可能となる。これにより、既述した半田の付着していないワイヤーあるいはリボンを基板あるいは基板の上の膜に超音波半田付けする場合に比して、下記の優位点がある。【０１３４】  １  本例では、ワイヤーあるいはリボンに半田が付着しているので、半田の自動供給装置、予備加熱装置などが不要となる。  ２  半田を基板あるいは基板上の膜に予備半田し、次に、ワイヤーあるいはリボンを半田付けする場合に比して、当該予備半田工程が不要となる。【０１３５】  図２１は、本発明のリボン接続例を示す。これは、既述した図２０のフローチャートに従い、半田を付着させたリボンをウェーハ（例えば太陽電池）あるいはウェーハの上の膜に直接に超音波半田付けし、当該リボンを電気的かつ機械的に強固に接続した例を示す。【０１３６】  図２１の（ａ）は、フィンガー面への接続例を示し、図２１の（ｂ）は、シリコン面への接続例を示し、図２１の（ｃ）は、裏面アルミ面への接続例を示す。  図２１の（ａ）は、フィンガー面への接続例を示す。図２１の（ａ−１）はリボンをフィンガー面に超音波半田付けした例を示し、図２１の（ａ−２）は横方向から見た図を示す。【０１３７】  図２１の（ａ）において��図示のリボン（半田を付着させたリボン）は、図２０のフローチャートに従い、シリコン基板上に形成したフィンガー面に直接に超音波半田付けし、当該リボンをフィンガー面（フィンガー電極）に電気的に接続、および当該リボンを機械的に膜（窒化膜、あるいは窒化膜の上に形成したガラス膜）に機械的に強固に接続（固定）した例を示す。【０１３８】  図２１の（ｂ）は、シリコン面（基板）への接続例を示す。図２１の（ｂ−１）はリボンをシリコン面に超音波半田付けした例を示し、図２１の（ｂ−２）は横方向から見た図を示す。【０１３９】  図２１の（ｂ）において、図示のリボン（半田を付着させたリボン）は、図２０のフローチャートに従い、シリコン基板上に直接に超音波半田付けし、当該リボンをシリコン面（基板）に電気的に接続、および当該リボンを機械的にシリコン面（基板）に機械的に強固に接続（固定）した例を示す。【０１４０】  図２１の（ｃ）は、裏面アルミ面への接続例を示す。図２１の（ｃ−１）はリボンを裏面アルミ面に超音波半田付けした例を示し、図２１の（ｃ−２）は横方向から見た図を示す。【０１４１】  図２１の（ｃ）において、図示のリボン（半田を付着させたリボン）は、図２０のフローチャートに従い、シリコン基板の裏面のアルミ面に直接に超音波半田付けし、当該リボンを裏面アルミ面に電気的に接続、および当該リボンを機械的に強固に接続（固定）した例を示す。【０１４２】  図２２は、本発明のワイヤー接続例を示す。これは、既述した図２０のフローチャートに従い、半田を付着させたワイヤー（線材）をウェーハ（例えば太陽電池）あるいはウェーハの上の膜に直接に超音波半田付けし、当該ワイヤーを電気的かつ機械的に強固に接続した例を示す。【０１４３】  図２２の（ａ）は、フィンガー面への接続例を示し、図２２の（ｂ）は、シリコン面への接続例を示し、図２２の（ｃ）は、裏面アルミ面への接続例を示す。  図２２の（ａ）は、フィンガー面への接続例を示す。図２２の（ａ−１）はワイヤーをフィンガー面に超音波半田付けした例を示し、図２２の（ａ−２）は横方向から見た図を示す。【０１４４】  図２２の（ａ）において、図示のワイヤー（半田を付着させたワイヤー）は、図２０のフローチャートに従い、シリコン基板上に形成したフィンガー面に直接に超音波半田付けし、当該ワイヤーをフィンガー面（フィンガー電極）に電気的に接続、および当該ワイヤーを機械的に膜（窒化膜、あるいは窒化膜の上に形成したガラス膜）に機械的に強固に接続（固定）した例を示す。【０１４５】  図２２の（ｂ）は、シリコン面（基板）への接続例を示す。図２２の（ｂ−１）はワイヤーをシリコン面に超音波半田付けした例を示し、図２２の（ｂ−２）は横方向から見た図を示す。【０１４６】  図２２の（ｂ）において、図示のワイヤー（半田を付着させたワイヤー）は、図２０のフローチャートに従い、シリコン基板上に直接に超音波半田付けし、当該ワイヤーをシリコン面（基板）に電気的に接続、および当該ワイヤーを機械的にシリコン面（基板）に機械的に強固に接続（固定）した例を示す。【０１４７】  図２２の（ｃ）は、裏面アルミ面への接続例を示す。図２２の（ｃ−１）はワイヤーを裏面アルミ面に超音���半田付けした例を示し、図２２の（ｃ−２）は横方向から見た図を示す。【０１４８】  図２２の（ｃ）において、図示のワイヤー（半田を付着させたワイヤー）は、図２０のフローチャートに従い、シリコン基板の裏面のアルミ面に直接に超音波半田付けし、当該ワイヤーを裏面アルミ面に電気的に接続、および当該ワイヤーを機械的に強固に接続（固定）した例を示す。【０１４９】  図２３は、本発明の半田付け条件例を示す。これは、既述した図２０、図２１、図２２で超音波半田付けで用いた半田付け条件の１例を示す。図示のように、サンプル、超音波出力、超音波周波数、コテ温度、ステージ温度（ウェーハ保持台温度）は、図示の下記のようにした。【０１５０】  サンプル    超音波出力    超音波周波数    コテ温度      ステージ温度                                            （1mm幅）  ワイヤー        3W          40 kH          420 ℃           180 ℃    (0.5mmφ)    (1〜6W)      (20〜60 kH)    (350〜500℃）(100〜180℃）  リボン    (2mm 幅)                6Wを超えると      500℃以上になると      200℃以上に                セル特性劣化を    セル特性劣化を生ず      なるとセル                生ずる場合が有    る場合が有る。熱供給    特性劣化を                る。コテの大型    を安定にすることに      生ずる場合                化等で熱の安定    より低温にできる。      がある。                供給ができる。    コテ複数化。【０１５１】  図２４は、本発明のワイヤーの半田付け条件および半田付け成功例を示す。【０１５２】  図２４の（ａ）は成功本数／総本数の例を示す。ここでは、ワイヤーの断面形状として、図示のように、０．５ｍｍφ、０．４ｍｍφ、０．３ｍｍφ、０．２ｍｍφについて実験したときの成功本数例を示し、図示の下記のような結果が得られた。【０１５３】  断面形状                      0.5mmφ    0.4mmφ  0.3mmφ  0.2mmφ  (a-1)10μｍ程度厚半田コート     0/10       0/10     0/10     0/10  (a-2)上記ワイヤーの潰し形状    10/10      10/10    10/10    10/10  (a-3)予備半田、銅線〇形状      10/10      10/10    10/10    10/10  備考                          柔軟性なし                                取り扱い難【０１５４】  ここで、(a-1)「10μｍ程度厚半田コート」は、ワイヤー（銅ワイヤー）に１０μｍ程度の半田を付着（半田コートで付着）させたものである。(a-2)「上記ワイヤーの潰し形状」は、後述する図２４の（ｂ）で説明するように、「10μｍ程度厚半田コート」の〇状のワイヤーを少し潰したものである。(a-3)「予備半田、銅線〇形状」は、基板上に予備半田付けしておき、これに銅線〇形状のワイヤーを超音波半田付けしたものである。【０１５５】  以上のように、ワイヤーの断面直径が０．５ｍｍφ、０．４ｍｍφ、０．３ｍｍφ、０．２ｍｍφについて既述した図２０のフローチャートに従い、基板（ウェハー）への超音波半田付けを実験した結果、上記の下記のような結果が得られた。【０１５６】  （１）(a-1)の〇形状のままのワイヤーは超音波半田付けが困難であったが、それ以外は全て超音波半田付けができた（電気的、機械的な接続が良好となった）。  （２）０．５ｍｍφのワイヤー（銅線が０．５ｍｍφの表面に半田を付着させたワイヤー）は固すぎ、ウェーハに超音波半田付けした場合に当該ウェーハが割れたり、はがれたりすることがあり、取り扱いに難がある���当該ワイヤーを使うには焼きなましなどし、柔らかくする必要性がある。【０１５７】  （３）(a-3)に示すように、基板に予め予備半田付け（超音波予備半田付け）しておけば、銅線〇形状のワイヤーでも基板に超音波半田付けが可能なことが判明した。  図２４の（ｂ）は、潰しワイヤー説明図を示す。これは、上述した図２４の（ａ）の「(a-2)上記ワイヤーの潰し形状」の説明図を示す。【０１５８】  図２４の（ｂ−１）は銅線〇形状のワイヤーの例を示し、図２４の（ｂ−２）は潰し形状の例を示す。  図２４の（ｂ−２）において、図２４の（ｂ−１）の銅線〇形状のワイヤーを、ここでは、直径方向の上下に図示のように、少し潰し、下方の基板と接する部分が約１００〜２００μｍ程度あるいはそれ以上あると、安定的に半田付け可能（図２０のフローチャーに従った超音波半田付けが可能）となることが実験で判明した。【０１５９】  図２５は、本発明の超音波半田付けの説明図（予備半田の有無、半田供給の有無等）を示す。ここで、縦軸は予備半田の有、無の区別を示す。これは、ワイヤー又はリボンを超音波半田つけしようとする基板（例えばウェーハあるいはウェーハの表面に形成した膜）の部分に予め予備半田されている場合は有、予備半田されていない場合は無の区別である。【０１６０】  また、横軸はワイヤー又はリボンの半田付きの有、無の区別を示す。これは、ワイヤー又はリボンの表面に予め半田付け（あるいは半田コート）されている場合は有、半田付けされていない場合は無である。【０１６１】  図２５において、予備半田の有無と、ワイヤー又はリボンの半田付きの有無との組み合わせについて、既述した図２０のフローチャートに従って超音波半田付けした場合、図示の下記の実験結果が得られた。【０１６２】  予備半田の有無    ワイヤー又はリボンの    ワイヤー又はリボンの                    半田付きの有            半田付きの無  予備半田の有    (1)１ 安定した作業      (3)１ 熱の伝わり方によっ                    ２ 〇形状ワイヤーでも   ては、半田材用が一様に                      半田付け可能          つかない場合がある【０１６３】  予備半田    (2)１ 〇形状を潰したワイヤー  (4)１ 半田供給要      の無            又はリボンは密着                ２ 〇形状ワイヤーの密着  ２ ワイヤー又はリボンの               は不安定                  供給と併せて半田供給は              ３ 付着させた半田が        作業が不安定              剥げた個所の密着に問題が  ３ 一様な半田材料の供給              あり                         が難しい【０１６４】  ここで、詳細に説明すれば、４つの組み合わせ（１）、（２）、（３）、（４）につい下記の結果が得られた。【０１６５】  （１）「予備半田の有」、「ワイヤー又はリボンの半田付きの有」の場合には、    １  安定した作業        ２  〇形状のワイヤーでも半田付け可能という結果が得られた。これは、ワイヤー又はリボンを超音波半田付けしようとする基板（ウェーハ）あるいは基板の上に形成した膜の部分に予め超音波半田付けにより予備半田付けした部分に、半田付きのワイヤー又はリボンを超音波半田付けした場合の実験結果である。安定した作業ができ、かつ〇形状のワイヤーでも半田付けが良好に可能（電気的に接続、かつ機械的に強固に接続可能）���あった。【０１６６】（２）「予備半田の無」、「ワイヤー又はリボンの半田付きの有」の場合には、    １  〇形状の潰したワイヤー又はリボンは密着        ２  〇形状のワイヤーの密着は不安定    ３  付着させた半田が剥げた個所の密着が問題がありという結果が得られた。これは、ワイヤー又はリボンを超音波半田付けしようとする基板（ウェーハ）あるいは基板の上に形成した膜の部分に超音波半田付けによる予備半田付けしない部分に、半田付きのワイヤー又はリボンを超音波半田付けした場合の実験結果である。〇形状の潰したワイヤー又はリボンは密着良好、〇形状のワイヤーの密着は不安定、また、付着させた半田が剥げた個所の密着に問題がありという結果が得られた。【０１６７】（３）「予備半田の有」、「ワイヤー又はリボンの半田付きの無」の場合には、    １  熱の伝わり方によっては、半田材料が一様につかない場合ばあるという結果が得られた。これは、ワイヤー又はリボンを超音波半田付けしようとする基板（ウェーハ）あるいは基板の上に形成した膜の部分に予め超音波半田付けにより予備半田付けした部分に、半田付きでないワイヤー又はリボンを超音波半田付けした場合の実験結果である。熱の伝わり方によっては、半田材料が一様につかない場合ばあるという結果が得られた。つまり、ワイヤー又はリボンに半田が付着していなく、半田付けしようとする基板の部分に予備半田がされているので、ワイヤー又はリボンの上から半田コテ先で軽く押さえながら超音波半田付けするので、コテ先、ワイヤー又はリボン、基板上の予備半田部分へと熱が伝わる経路の熱の伝わり方によって、一様な綺麗な半田付けができない場合が発生した。これは、ワイヤー又はリボンに半田付けしておけば解決できる。【０１６８】  （４）「予備半田の無」、「ワイヤー又はリボンの半田付きの無」の場合には、    １  半田供給要        ２  ワイヤー又はリボンの供給と併せての半田供給は作業が不安定    ３  一様な半田材料の供給が難しいという結果が得られた。これは、ワイヤー又はリボン、および半田付けしようとする基板の部分にも予備半田がない場合であるので、ワイヤー又はリボンと、半田とを同時に供給する必要がある。そのため、半田供給が必要、ワイヤー又はリボンの供給と半田の供給の両者が供給作業が不安定、更に一様は半田材料の供給が難しいという結果が得られた。【０１６９】  図２６は、本発明のＡＢＳ−Ｆ（アートビームの太陽電池技法）の説明図を示す。  図２６の（ａ）は従来技法（バスバー・フィンガー電極が同一工程の場合）の説明図を示す。これは、従来のバスバー６１、フィンガー電極５を銀ペースト（鉛ガラス入り）をそれぞれ塗布（スクリーン印刷）・焼成を同一行程で行う従来技法を示すものである。塗布・焼成後にバスバー６１の上にハンザ材料（鉛半田）７１でリボン（外部端子）を半田付けしていた。【０１７０】  図２６の（ｂ）はＡＢＳ−Ｆ技法（バスバー・フィンガー電極が別工程の場合）の説明図を示す。これは、本発明に係るＡＢＳ−Ｆ技法であって、固定バー領域（従来のバスバー６１の代わり）６に本発明のガラスペーストの塗布と、フィンガー電極５の銀ペースト（鉛ガラス入り）の塗布とを別工程で行い、次に焼成を同時に行う技法を示すものである。塗布・焼成後に固定バー（従来のバスバー６１）６の上にハンザ材料（鉛フリー半田）７２でリボンあるいは線材（外部端子）を半田付けあるいは超音波半田つけした。【０１７１】  この本願発明のＡＢＳ−Ｆ技法の構成は、  （１）固定バー６が、従来のバスバー６１を置換したものであって、当該固定バー６は絶縁性かつ光を透過する膜であり、下の窒化膜３に強く固着している。  （２）ハンダ材料（鉛フリー半田）７２が外部端子（リボン、線材）を固定バー６、およびフィンガー電極５に半田付けあるいは超音波半田付けしてそれぞれ固定しているので、外部端子（リボン、線材）は固定バー６を介して窒化膜３、更に基板１に機械的に強固に固定されると共に、外部端子（リボン、線材）はフィンガー電極５の上部（頭部）に直接に電気的に接続されている。以下順次詳細に説明する。【０１７２】  図２７は、本発明のＡＢＳ−Ｆの利点・不利点の説明図を示す。  図２７において、上段の「従来の技法（バス・フィンガーが同一工程の場合）」について説明する。【０１７３】  この従来技法の特徴は、図示の下記である。    １  バスバー・フィンガー電極を銀（鉛ガラス入り）を同一工程とする。つまり、図２６の（ａ）に示すように、バスバー６１と、フィンガー電極５とを鉛ガラス入りの銀（銀ペースト）を塗布（スクリーン印刷）、乾燥、焼成をそれぞれ同時に行い、バスバー６１、フィンガー電極５を図２６の（ａ）のように同一工程で製造する。    ２  そのときに使用する銀ペーストは、錫・鉛半田である。  また、従来技法の利点・不利点は、図示の下記である。【０１７４】  ＜利点＞    １  工程短縮する。これは、バスバー・フィンガー電極を同一工程で製造できるので、後述する本願発明の別工程で製造する場合に比し、工程短縮できる。【０１７５】  ＜不利点＞    １  バスバーの鉛ガラス又は、鉛半田の影響による電子の再結合（結晶破壊等による）が発生する。これは、図２６の（ａ）のバスバー６１が鉛入り銀ペーストを塗布・焼成したもので作成されているため、また、鉛半田を用いて外部端子をバスバー６１に半田付けするため、これらによるシリコン基板１のバスバー６１に近い部分の結晶破壊等による電子の再結合が発生する割合が増大し、太陽電池の変換効率を低下させる欠点がある。    ２  バスバー領域の銀により入射光率が減少する。これは、図２６の（ａ）のバスバー６１が鉛入り銀ペーストを塗布・焼成したもので作成されているため、入射光を完全に遮断し、この部分の光が遮断され、結果として光率を低下させてしまう。【０１７６】  次に、図２７において、下段の「本発明のＡＢＳ−Ｆ技法（バス・フィンガー電極が別工程の場合）」について説明する。【０１７７】  この本発明のＡＢＳ−Ｆ技法の特徴は、図示の下記である。    １  固定バーを鉛フリーガラス（例えばリン酸ガラス）、フィンガー電極を別工程とする。つまり、図２６の（ｂ）に示すように、従来のバスバー６１を変えた固定バー６を鉛フリーガラス（例えばリン酸ガラス）、フィンガー電極５を従来と同じ鉛ガラス入りの銀（銀ペースト）をそれぞれ塗布（スクリーン印刷）（別工程）、次に、乾燥、焼成をそれぞれ同時に行い、固定バー６、フィンガー電極５を図２��の（ｂ）のように製造する。    ２  固定バー６は鉛フリーガラス（例えばリン酸ガラス）        フィンガー電極は鉛入り銀ペーストである。  また、本発明の利点・不利点は、図示の下記である。【０１７８】  ＜利点＞    １  固定バー６の鉛フリー材料（例えばリン酸ガラス）による製造のため、鉛フリーガラス又は鉛フリー半田の影響による電子の再結合（結晶破壊等による）の減少となる。これは、図２６の（ｂ）の固定バー６が鉛フリーガラス（例えばリン酸ガラス）を塗布・焼成したもので作成されているため、また、鉛フリー半田を用いて外部端子を固定ー６に半田付けするため、これらによるシリコン基板１の固定バー６に近い部分の結晶破壊等による電子の再結合の発生が減少し、太陽電池の変換効率を向上させる。【０１７９】    ２  固定バー６の部分が透明な鉛フリー材料（例えばリン酸ガラス）であるため、光が過し、入射光率が向上する。これは、図２６の（ｂ）の固定バー６が鉛フリー材料（例えばリン酸ガラス）で作成されているため、入射光が透過し、この透過した分だけ変換効率を増大させる。詳述すれば、図２６の（ｂ）の固定バー６は、光を透過するので、この透過した光が下方の電子高濃度領域に到達して電子を発生させるので、この分の電子が増大し、結果としてこの増大した分に相当する太陽電池の変換効率を向上させることができる。【０１８０】  また、固定バー６の上には、リボンあるいは線材を鉛フリー半田で半田付けあるいは超音波半田付けするが、このときのリボンあるいは線材の幅あるいは太さを実験では０．１から１ｍｍ程度にしても十分に電子（電流）を外部に取り出すことができた。このため、固定バー６のうち、リボンあるいは線材の幅あるいは太さの０．１から１ｍｍの部分のみが光を遮断し、それ以外の固定バー６の部分は当該固定バー６のガラス（例えばリン酸ガラス）を透過した光が下方の電子高濃度領域に到達して電子に変換され、この分だけ変換効率を増大させることができた。固定バー６（例えばリン酸ガラス）では、光のうち遠赤外線（1117nm程度）から紫外線（400nm程度）の範囲で５０ないし９５％程度、透過する。    ３  銀材料を削減できる。これは、図２６の（ｂ）の固定バー６が従来の銀を用いたバスバー６１から変わっているため、この分の銀材料を削減できる。【０１８１】  ＜不利点＞    １  工程が少し増える。これは、上述したように、図２６の（ａ）の鉛入り銀ペーストで作成したバスバー６１を、図２６の（ｂ）の鉛フリー材料（例えばリン酸ガラス）で作成した固定バー６に代えたために、固定バー６の塗布がフィンガー電極５と異なる材料となり別工程となり、この分の工程が少し増える。他の工程は同じである。【０１８２】  尚、備考欄に記載したように、  ・従来技法では、市場ではフィンガーとバスバーの個別製造が徐々に増えている傾向が見かけられる。  ・本願発明の技法では、市場ではフィンガーとバスバーの個別製造による工程増加以上に変換効率向上と銀材料減少の効果を重要視している傾向が見かけられる。【０１８３】  次に、図２６、図２７で説明した本発明の鉛フリー材料（例えばリン酸ガラス）で製造した固定バー６について、図２８から図３３を用いて特徴、構成、効果等を詳細に順次説明する。【０１８４】  図２８は、本発明の各ガラスのＩ−Ｖ特性比較例を示す。これは、各ガラスについて、ガラスペーストを作成し、既述した図２６の（ｂ）の固定バー６に使用（塗布・焼成）して太陽電池を作成し、該太陽電池のＩ−Ｖ特性を測定した結果の比較例を示す。横軸は電圧Ｖ、縦軸は電流Ｉをそれぞれ表す。【０１８５】  図２８において、リン酸ガラスがビスマス酸ガラスよりも太陽電池の変換効率が高く、外側に図示のように得られた。実験では  （１）固定バー６の密着力が５Ｎ以上。  （２）温度サイクル（−２０℃から＋８０℃、１０００時間）のテスト前後で発電効率、Ｉ−ｖ特性の劣化が０．５％程度以内  （３）シリコン基板にガラスが浸透することがないこと。という選択基準を設けた。その結果、リン酸ガラスは合格し、ビスマス酸ガラスは不合格であった。【０１８６】  尚、ここで用いたリン酸ガラスの成分例は下記である。  酸化亜鉛ＺｎＯ  28.00〜29.00 wt%    五酸化リンＰ２Ｏ５  49.00〜50.00 wt%    酸化カルシウムＣａＯ  13.00〜14.00 wt%    三酸化ホウ素Ｂ２Ｏ３  8.00〜9.00 wt%    添加物：アルミナＡｌ２Ｏ３、シリカＳｉＯ２  １wt%以下【０１８７】  図２９は、本発明のＴＣ１０００時間中の温度及び湿度変化例を示す。これは、既述した図２８の各ガラスのＴＣ１０００時間中の温度、湿度の変化を記録した例である。下部の部分は温度変化例を表し、低温が０〜-２０℃の範囲、高温が６０〜８０℃前後の範囲である。上部の部分は温度変化したときの湿度変化例を表す。【０１８８】  図３０は、本発明のＴＣ１０００時間経過前と後の効率比較例（リン酸ガラス）を示す。図３０は、各サンプルＮｏ．１からＮｏ１０まで既述した図２９のＴＣ１０００時間テストの前と、後の太陽電池の変換効率を測定したものである。結果として、リン酸ガラスを既述した図２６の（ｂ）の固定バー６（従来のバスバーに変えたもの）に用いた例（Ｎｏ．１からＮｏ．５）では、変換効率が最大０．３１％以下と余り下がらないという結果が得られた。【０１８９】  図３１は、本発明のリン酸ガラスにおけるＴＣ前後のＩ−Ｖ特性比較例（Ｎｏ．１）を示す。これは、既述した図３０のＮｏ．１のリン酸ガラスを図２６の（ｂ）の固定バー６に用いた場合の１０００時間テスト前と、後とのＩ−Ｖ特性の比較例を示す。結果は、ＴＣ１０００時間後の曲線は、テスト前に比べてＩ−Ｖ曲線が内側に入っているので、過酷な温度変化による劣化と考えられるが、それは最大が０．３１％以下（図３０参照）であった。【０１９０】  図３２は、本発明のＴＣ経過前後のＥＬ比較例（リン酸ガラスＮｏ．１）を示す。上段の（ａ）、（ａ−１）、（ａ−２）、（ａ−３）は全体の光学写真を示し、下段の（ｂ）、（ｂ−１）、（ｂ−２）、（ｂ−３）は上段の拡大図を示す。リン酸ガラスは、ＴＣテスト前後で不明な影がなく、拡張も認められず、太陽電池の固定バー６として使用可能なことが判明した。一方、図示しないが他のガラス（例えばビスマス酸ガラス）では図中の縦長の矩形部分（図２６の（ｂ）の固定バー６の部分）が拡張し、使えないことが判明した。【０１９１】  図３３は、本発明のリン酸ガラスのＴＣ１０００時間経過後のＳＥＭ観察例を示す。図３３の（ａ）は低倍（３０倍）の観察例であり、図３３の（ｂ）は高倍（１０００倍）の観察例を示す。【０１９２】  図３３の（ａ）は、シリコン基板上に形成した固定バー６、フィンガー電極５の写真を示す。この写真中で、右下部分の横長の矩形は、図２６の（ｂ）の固定バー６を表し、該固定バー６を１０００倍に拡大した写真を図３３の（ｂ）に示す。【０１９３】  図３３の（ｃ）は、Ｎｏ．１−３（ガラス部）の元素分析例を示す。これは、図３０のＮｏ１−３の試料について、各固定バー６の部分の元素分析例を示し、基板のＳｉは検出されていない。つまり、リン酸ガラスからなる固定バー６には、当該固定バー６を塗布・焼結した基板のシリコンが検出されなく、シリコンが該リン酸ガラス（固定バー６）に拡散していないことが、ＴＣ１０００時間テスト後に確認された。【０１９４】  図３３の（ｄ）は、Ｎｏ．４−９（Ｓｉ表面部）の元素分析例を示す。これは、図３０のＮｏ４−９の試料について、各固定バー６がないＳｉ部分の元素分析例を示し、基板のＳｉのみが検出され、他（リン酸ガラスのＺｎ，Ｐ，Ｃａ，Ｂなど）は検出されていないことが、ＴＣ１０００時間テスト後に確認された。【０１９５】  図３４は、本発明の他の実施例構成図（絶縁ガラス無、直接ハンダ付けした断面構造）を示す。この図３４は、既述した図２の固定バー（絶縁性）６を無にして（形成しないで）、この固定バー６とフィンガー電極５の部分に、直接にハンダ付け、あるいは予備半田した取出線（リボン、あるいは線形の線材）を直接にハンダ付けする実施例を示すものである。図３４に図示のように、フィンガー１３の部分と、窒化膜（絶縁膜）１２の上に直接にハンダ１５がハンダ付け（超音波ハンダ付け）した他の実施例を示すものである。【０１９６】  図３４において、基板１１は、太陽電池のシリコン基板である。  窒化膜１２は、基板１１の上に形成された絶縁膜である。  フィンガー１３は、窒化膜１２の上に鉛入りの銀ペーストを塗布・焼結して当該窒化膜１２に穴を開けて基板１１の高電子濃度領域に電気通路を形成した公知のものである。  ハンダ１５は、フィンガー（フィンガー電極）１３に直交する方向に該フィンガー１３と窒化膜１２（図２の固定バー６に相当する部分）とに直接にハンダ付け、あるいは予備ハンダしたリボン（あるいは線材）を直接にハンダ付けしたものであって、バスバー（バスバー電極）に相当するものである。【０１９７】  以上によって、図３４の実施例により、フィンガー１３と窒化膜１２の上に直接にハンダ付け、あるいは予備ハンダしたリボン（線材）を直接にハンダ付けすることにより、図１から図３３で説明した固定バー６などが不要となり、構成を簡単かつコストダウンできる。【０１９８】  図３５は、本発明によるバスバーの変遷説明図を示す。  図３５の（ａ）は、従来のバスバー（銀）１４を設けた例を示す。図示のバスバー（銀）１４は、銀ペーストをライン状にフィンガー（銀）１２に直交する方向に窒化膜１３の上に塗布・焼結して形成したものである。このためにバスバー１４は、銀で形成されているので銀を多量に消費する欠点がある。【０１９９】  図３５の（ｂ）は、本発明１のバスバー（固定バー）（導電ガラス）１４１を設けた実施例を示す。図示のバスバー（固定バー）（導電ガラス）１４１は、導電ガラスをフィンガー（銀）１２に直交する方向に当該フィンガー電極（銀）１２の部分は無しに、窒化膜１３の上に塗布・焼結して形成したものである。このためにバスバー（固定バー）（導電ガラス）１４１は、導電ガラスで形成されているので銀を不要とする優越点がある。【０２００】  図３５の（ｃ）は、本発明２のバスバー（固定バー）（絶縁ガラス）１４２を設けた実施例を示す。図示のバスバー（固定バー）（絶縁ガラス）１４２は、絶縁ガラスをフィンガー（銀）１２に直交する方向に当該フィンガー電極（銀）１２の部分は無しに、窒化膜１３の上に塗布・焼結して形成したものである。このためにバスバー（固定バー）（絶縁ガラス）１４２は、絶縁ガラスで形成されているので銀を不要とすると共に、絶縁性であるために漏洩電流を低減して太陽電池の効率を高めることができる優越点がある。【０２０１】  図３５の（ｄ）は、本発明３のバスバーは無にし、その代わりにハンダ（またはハンダ付けリボン）でフィンガー１２と窒化膜１３とに直接にハンダ付けした実施例を示す。図示のハンダ（またはハンダ付けリボン）１５は、該ハンダ（またはハンダ付けリボン）１５をフィンガー（銀）１２に直交する方向に当該フィンガー電極（銀）１２の部分と窒化膜１３との上に直接にハンダ付け（超音波ハンダ付け）し、バスバー１４、１４１、１４２に代えて形成したものである。このために、バスバー１４、１４１、１４２が不要となり工程を削減してコスト低減できると共に、バスバーの銀を不要にできる優越点がある。【０２０２】  図３６は、本発明のバスバー作成例（図３５の（ｄ））を示す。図３６は、既述した図３５の（ｄ）の作成例を示す。  図３６の（ａ）は予備ハンダ加工前の例を示す。これは、バスバー（ハンダ（ハンダ付きリボン）１５１の形成前の状態を示し、横方向にフィンガー（銀）１２が幅Ｗ＝１００μｍで形成されている。【０２０３】  図３６の（ｂ）は予備ハンダ加工後の例を示す。これは、バスバー（ハンダ（ハンダ付きリボン）１５１の形成後（ハンダ加工後）の状態を示し、縦方向にバスバー（ハンダ（ハンダ付きリボン）１５１が幅Ｗ＝１ｍｍで形成されている。このバスバー１５１は、既述した図３５の（ｄ）に断面図を示すように、フィンガー１２に直交する方向に幅１ｍｍのライン状にハンダ（ハンダ付けリボン）をハンダ付け（超音波ハンダ付け）して形成（加工）したものである。図示の写真から判明するように、バスバー（ハンダ（ハンダ付きリボン））１５１は、綺麗にフィンガー１２と窒化膜１３の上に幅１ｍｍでハンダ付けされている様子が判る。【０２０４】  以上のように、本発明３（図３５の（ｄ）参照）のバスバー（ハンダ（ハンダ付きリボン）１５１では、フィンガー１２と直交する方向に幅１ｍｍのハンダで当該フィンガー１２と窒化膜１３とに渡って綺麗にハンダ付け（超音波ハンダ付け）し、バスバー１４、１４１、１４２と、取出線との両者に代えて形成することが可能となった。【０２０５】  図３７は、本発明のＩ−Ｖ特性例を示す。これは、既述した図３５の（ａ）、（ｂ），（ｃ），（ｄ）の太陽電池のＩ−Ｖ特性例を示したものである。横軸は電圧を表し、縦軸は��流を表す。【０２０６】  図３７において、バスバー領域（従来技法）は、既述した図３５の（ａ）を示す。  バスバー領域（ＡＢＳ−Ｆ技法）（ガラス有り／無し）は、既述した図３５の（ｂ）、（ｃ）／（ｄ）をそれぞれ示す。【０２０７】  以上のように、バスバー領域を従来（図３５の（ａ））から本発明１（導電ガラス（図３５の（ｂ））、本発明２（絶縁ガラス（図３５の（ｃ））、本発明３（無し（図３５の（ｄ））に代えると、漏洩電流が減少するなどし、いずれもＩ−Ｖ特性が改善されることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の１実施例構成図（全体の外観図）である。
【図２】本発明の１実施例構成図（ウェハーの上側より、フィンガー電極５と固定バー６の部分拡大模式図例）である。
【図３】本発明の１実施例構成図（ウェハーの側面より、フィンガー電極５と固定バー６の部分の拡大模式断面図例）である。
【図４】本発明の工程フロー（その１）である。
【図５】本発明の工程フロー（その２）である。
【図６】本発明の工程フロー（その３）である。
【図７】本発明の工程フロー（その４）である。
【図８】本発明の具体例と従来例である。
【図９】本発明のガラス整合フローチャートである。
【図１０】本発明のガラス整合フローチャートである。
【図１１】本発明のリン酸塩ガラスおよびビスマス系ガラスの例である。
【図１２】本発明の絶縁ペースト適用フローチャートである。
【図１３】本発明の絶縁ガラスペーストの組成例である。
【図１４】本発明のスクリーン印刷に使用するスクリーンの条件例である。
【図１５】本発明の実際の適用例である。
【図１６】本発明の特性の説明図（その１−直列抵抗成分の軽減効果）である。
【図１７】本発明の特性の説明図（その２−並列抵抗成分による漏れ電流の低減効果）である。
【図１８】本発明の特性の説明図（その３−絶縁ガラスの固定バーによる電流、電圧の増大効果）である。
【図１９】本発明に係る太陽電池の表面のバスバーの変遷説明図である。
【図２０】本発明の動作説明フローチャート（予備半田が無い場合）である。
【図２１】本発明のリボン接続例である。
【図２２】本発明のワイヤー接続例である。
【図２３】本発明の半田付け条件例である。
【図２４】本発明のワイヤーの半田付け条件および半田付け成功例である。
【図２５】本発明の超音波半田付けにおける予備半田有無、半田供給の有無等の説明図である。
【図２６】本発明のＡＢＳ−Ｆ（アートビームの太陽電池表面技法）の説明図である。
【図２７】本発明のＡＢＳ−Ｆの利点・不利点のの説明図である。
【図２８】本発明の各ガラスのＩ−Ｖ特性比較例である。
【図２９】本発明のＴＣ１０００時間中の温度及び湿度変化例である。
【図３０】本発明のＴＣ１０００時間経過前と後の効率比較例（リン酸ガラス）である。
【図３１】本発明のリン酸ガラスにおけるＴＣ前後のＩ−Ｖ特性比較例（Ｎｏ．１）である。
【図３２】本発明のＴＣ前後のＥＬ比較例（リン酸ガラスＮｏ．１）である。
【図３３】本発明のリン酸ガラスのＴＣ後のＳＥＭ観察例である。
【図３４】本発明の他の実施例断面構造図（絶縁ガラス無、直接ハンダ付けした断面構造）である。
【図３５】本発明におけるバスバーの変遷説明図である。
【図３６】本発明のバスバー作成例（図３５の（ｄ））である。
【図３７】本発明のＩ−Ｖ特性例である。
【符号の説明】
【０２０９】１、１１：基板（シリコン基板）３、１３：窒化膜（絶縁膜）４：アルミ膜５、１２：フィンガー（フィンガー電極）６：固定バー（絶縁性）６１：バスバー６１：固定バー領域７：リボン、線材（プリハンダ付け）７１、７２：ハンダ材料１４：バスバー（銀）１４１：バスバー（導電ガラス）１４２：バスバー（絶縁ガラス）１５：ハンダ（ハンダ付けリボン）１５１：バスバー（ハンダ（ハンダ付けリボン））
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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