JP3625081B2

JP3625081B2 - Manufacturing method of solar cell

Info

Publication number: JP3625081B2
Application number: JP29143894A
Authority: JP
Inventors: 東彦狩野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: JPH08148447A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、導電性ペーストの焼結膜からなる電極を備える太陽電池の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ｐ型Ｓｉ半導体基板上に電極が形成された構成の電子部品としては、図２及び図３で簡略化して示すような太陽電池が知られており、この太陽電池は、厚みが５００μｍ程度とされたｐ型Ｓｉ半導体基板１を具備し、かつ、ｐ型Ｓｉ半導体基板１の一方面には深さ０．３〜０．５μｍ程度のｎ型不純物層２が形成されたものとなっている。そして、ｐ型Ｓｉ半導体基板１の一方面（受光面）上には、ｎ型不純物層２から負（マイナス）電位を取り出すためのグリッド電極３と、光電変換効率を高めるための反射防止膜４とがそれぞれ形成されている。
【０００３】
また、この際におけるｐ型Ｓｉ半導体基板１の他方面上には正（プラス）電位を取り出すための裏面電極５が形成されており、この裏面電極５はアルミニウム（Ａｌ）電極膜５ａ及び銀（Ａｇ）電極膜５ｂからなる二層構造を有している。なお、図２中の符号６は外部接続用端子部であり、この外部接続用端子部６はグリッド電極３同士を接続したうえで設けられている。
【０００４】
さらに、このような太陽電池は、以下のような手順に従って作製されるのが一般的となっている。すなわち、まず、ｐ型Ｓｉ半導体基板１の一方面に対するｎ型不純物の拡散によってｎ型不純物層２を形成し、かつ、ＳｉＯ_２やＴｉＯ_２などからなる反射防止膜４を形成することによって受光面を構成した後、導電性ペーストを塗布したうえで焼き付けることによってグリッド電極３を形成する。そして、ｐ型Ｓｉ半導体基板１の他方面上にＡｌペーストを塗布し、かつ、６６０℃（Ａｌの融点）以上の温度で焼き付けることによってＡｌ電極膜５ａを形成すると同時に、ＢＳＦ（ｂａｃｋｓｕｒｆａｃｅｆｉｅｌｄ）といわれるＡｌ−Ｓｉ合金層（図示していない）をｐ型Ｓｉ半導体基板１の表面内部に形成してオーミックコンタクトを得る。
【０００５】
引き続き、ＡｇペーストをＡｌ電極膜５ａ上に塗布したうえ、このＡｇペーストを６００〜６５０℃の温度で焼き付けることにより、半田付け性を得るためのＡｇ電極膜５ｂを形成する。その後、リフロー半田付けによってグリッド電極３上に外部接続用端子部６を形成すると、図２及び図３で示した構成の太陽電池が作製されたことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来構成の太陽電池においては、裏面電極５を構成するＡｌ電極膜５ａの膜厚が薄いと、ｐ型Ｓｉ半導体基板１に対するＡｌの拡散が不十分となり、電気的特性（フィルファクタ）が満足されなくなるから、Ａｌ電極膜５ａの膜厚を２０〜５０μｍ程度と設定することが行われている。しかしながら、Ａｌ電極膜５ａの膜厚が厚い場合には、このＡｌ電極膜５ａ上に形成されて裏面電極５を構成するＡｇ電極膜５ｂに対して引っ張り方向の外力が作用した際、Ａｌ電極膜５ａが層内剥離を起こすため、引っ張り強度が弱くなって実装上の不都合を生じてしまう。なお、この際における太陽電池が実用的に具備しているべき特性レベルは、フィルファクタが０．７以上であり、半田付け性が良好で引っ張り強度が１０Ｎ（ニュートン）以上であることとされているのが一般的である。
【０００７】
そこで、このような不都合を回避する一つの対策として、オーミックコンタクトを得るために形成済みのＡｌ電極５ａをｐ型Ｓｉ半導体基板１から引き剥がすことによってＡｌ−Ｓｉ合金層を露出させた後、このＡｌ−Ｓｉ合金層上にＡｇ電極５ｂを一層のみ直接的に形成することが行われている。しかし、この対策を採用した場合には、形成済みとなったＡｌ電極５ａをわざわざ引き剥がす必要があるため、大変な手間を要してしまうことになる。
【０００８】
また、Ａｌペーストを塗布して乾燥させた後、Ａｇペーストを重ね塗りしたうえで同時焼き付けする対策も試みられている。ところが、Ａｌ−Ｓｉ間での良好なオーミックコンタクトを得るためには、Ａｇ−Ａｌ共晶点（５６６℃）よりも高いＡｌ−Ｓｉ共晶点（５７７℃）以上の温度で焼き付ける必要があり、Ａｌ−Ｓｉ共晶点以上での焼き付けを行った場合には、Ａｇ−Ａｌの金属間化合物化反応が著しく、Ａｇ−Ａｌ合金が形成されてしまう結果、半田付け性を得ることが不可能となってしまう。
【０００９】
本発明は、これらの不都合に鑑みて創案されたものであって、良好なオーミックコンタクト及び半田付け性を確保しつつ、引っ張り強度の向上を図ることができる導電性ペーストを用いて形成された電極を備える太陽電池の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる太陽電池の製造方法は、配合比率が８５〜９８．５ｗｔ％の範囲内にある銀粉末と、０．５〜１０ｗｔ％の範囲内、かつ、平均粒径が５〜２０μｍの範囲内にあるアルミニウム粉末と、ホウケイ酸鉛系ガラスフリット、ホウケイ酸ビスマス系ガラスフリット、またはホウケイ酸亜鉛系ガラスフリットのいずれか１つからなり、かつ、１〜１０ｗｔ％の範囲内にあるガラスフリットと、有機質ビヒクルと、を混練し、導電性ペーストを得る工程と、前記導電性ペーストをｐ型シリコン半導体基板上に塗付、および乾燥後に焼き付けて、電極を形成する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１３】
本実施例にかかる導電性ペーストは、ペースト全体に対する配合比率が６０〜９０ｗｔ％の範囲内にある固形分と、１０〜４０ｗｔ％の範囲内にある有機質ビヒクルとからなり、ｐ型Ｓｉ半導体基板上に電極を形成する際、つまり図１で断面構造を示す太陽電池の裏面電極５を形成する際などに用いられるものである。そして、この導電性ペーストにおける固形分は、固形分全体に対する配合比率が８５〜９８．５ｗｔ％の範囲内にあるＡｇ粉末と、０．５〜１０ｗｔ％の範囲内にあるＡｌ粉末と、１〜１０ｗｔ％の範囲内にあるガラスフリットとを含んで構成されたものとなっている。
【００１４】
また、この際におけるＡｌ粉末の平均粒径は、５〜２０μｍの範囲内とされている。すなわち、ここで、Ａｌ粉末の平均粒径を上記範囲内としたのは、Ａｌ−Ｓｉ間の反応が生じる６５０〜７５０℃の温度下においてもＡｇ−Ａｌ間の反応を抑制するためであり、オーミックコンタクトと半田付け性とのバランスはＡｌ粉末の平均粒径を１０〜１５μｍの範囲内とした場合が最良となる。
【００１５】
さらにまた、本実施例の太陽電池は、従来例にかかる太陽電池の裏面電極５がＡｌ電極膜５ａ及びＡｇ電極膜５ｂからなる二層構造であったのに対し、本実施例にかかる導電性ペーストを用いて形成された一層構造の裏面電極５を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本実施例においては、まず、粒径が０．５μｍの球状Ａｇ粉及び粒径が２μｍの塊状Ａｇ粉を重量比３：７の割合で混合してなるＡｇ粉末と、軟化点が５１０℃程度のホウケイ酸鉛系ガラスフリットと、球状のＡｌ粉末とをそれぞれ固形分として用意し、かつ、エチルセルロースをターピネオールに溶解してなる有機質ビヒクルに対して固形分を加えた後、Ａｌ粉末が偏平に潰れないように留意しながら周知のセラミックロールを使用して十分に混練することにより、表１で示すような成分組成とされた各種の導電性ペーストを作製する。なお、この表１中の試料２，３，４，７，８，１１，１２，１４それぞれは本発明の範囲内となる導電性ペーストであり、試料１，５，６，９，１０，１３，１５の各々は本発明の範囲外となる導電性ペーストである。
【００１７】
【表１】

【００１８】
ところで、この際におけるＡｇ粉は、粒径が０．１〜２０μｍとなった球状、塊状、偏平状いずれの単独物もしくは混合物であればよく、粒径は０．５〜１０μｍの範囲内であることが望ましい。そして、Ａｌ粉末としては、表面酸化が少ないことから、粒径が５〜２０μｍとなったアトマイズ粉などのような球状物が好ましい。また、ガラスフリットとしては、６５０〜７５０℃の温度で焼き付けた際にＳｉ半導体基板と良好な接着性を示すものがよく、ホウケイ酸鉛系やホウケイ酸ビスマス系、ホウケイ酸亜鉛系などのいずれであってもよい。さらに、有機質ビヒクルは、焼き付け後に灰分が残留しないエチルセルロースやニトロセルロースなどのような繊維素系樹脂やアルキッド樹脂、アクリル樹脂などのうちから選択された１種または２種以上をターピネオールやセルソルブなどの有機溶剤でもって溶解したものである。
【００１９】
つぎに、表１で示した各種の導電性ペーストからなる一層構造の裏面電極５が形成された構成の太陽電池を作製するが、この際における作製手順は以下の通りである。
【００２０】
すなわち、まず、ｐ型Ｓｉ半導体基板１の一方面側に所定深さのｎ型不純物層２を形成することによってｐｎ接合を有するＳｉ半導体基板１を用意したうえ、グリッド電極３を形成すべき領域部分を除くｎ型不純物層２の表面上に反射防止膜４を形成する。引き続き、ｐ型Ｓｉ半導体基板１の他方面上には試料１〜１５それぞれの導電性ペーストをスクリーン印刷技術の採用によって全面的に塗布して乾燥させ、また、ｎ型不純物層２の表面上にはグリッド電極３となる所定の導電性ペーストを塗布して乾燥させたうえ、最高温度が７００℃と設定された近赤外線炉を使用して導電性ペーストの各々を焼き付けることにより、グリッド電極３と、一層構造の裏面電極５とをそれぞれ形成する。
【００２１】
ところで、この際における裏面電極５がｐ型Ｓｉ半導体基板１の他方面上に対して全面的に形成されたものである必然性はなく、例えば、蜘蛛の巣状やハニカム（蜂の巣）状などとして形成されたものであってもよい。その後、リフロー半田付けによってグリッド電極３上に外部接続用端子部６を形成すると、図１及び図２で示す構成の太陽電池が作製されたことになる。
【００２２】
さらに、以上の手順に従って作製された太陽電池、すなわち、表１で示した各種の導電性ペーストを用いてなる裏面電極５がそれぞれ形成された太陽電池の具備する特性レベルをフィルファクタ及び半田付け性、引っ張り強度について調査してみたところ、表２で示すような調査結果が得られた。なお、ここでの半田付け性は、マイルド活性ロジンフラックスを使用し、２２０℃の温度に維持された２％Ａｇ入り共晶半田中に太陽電池を浸漬したうえで目視判定した結果である。また、引っ張り強度は、一辺長さが２ｍｍとされた正方形状パッドを裏面電極５に対して半田付け接続したうえ、正方形状パッドに接続された直径０．６ｍｍのリード線を太陽電池の表面とは直交する垂直方向に沿って２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張った際に破壊が生じた外力の値（Ｎ）である。
【００２３】
【表２】

【００２４】
そして、表２で示した特性の調査結果からは、本発明の範囲内である試料２，３，４，７，８，１１，１２，１４いずれの導電性ペーストを用いて形成された裏面電極５によっても、太陽電池が実用的に具備しているべきフィルファクタ及び引っ張り強度、つまり０．７以上のフィルファクタと１０Ｎ以上の引っ張り強度とが十分に得られており、また、優秀もしくは良好な半田付け性も得られることが分かる。これに対し、本発明の範囲外である試料１，９いずれかの導電性ペーストを用いた場合のフィルファクタは０．７以下と低下し、試料５，６，１３それぞれの導電性ペーストを用いた場合には半田付け性が得られなくなり、さらにまた、試料１０，１５いずれかの導電性ペーストを用いた場合は引っ張り強度が大きく低下することが明らかとなっている。
【００２５】
すなわち、この調査結果によれば、Ａｌ粉末の配合比率が０．５ｗｔ％未満ではフィルファクタが低下し、かつ、その配合比率が１０ｗｔ％を越えると半田付け性が極端に低下することが起こる一方、Ａｌ粉末の粒径が５μｍ未満である場合にはＡｇとの反応が活発となって半田付け性が低下し、また、粒径が２０μｍを越えているとＳｉ半導体基板との反応性も低下してオーミックコンタクト不良となることが分かる。そして、ガラスフリットの配合比率が１ｗｔ％未満では引っ張り強度が大きく低下することになり、また、１０ｗｔ％を越えていると半田付け性の低下が生じることも明らかである。
【００２６】
さらにまた、以上説明した本実施例においては、軟化点が５１０℃のホウケイ酸鉛系ガラスフリットを用いるとしていたが、これに代え、軟化点が４９０℃のホウケイ酸ビスマス系ガラスフリットもしくは軟化点が５４０℃のホウケイ酸亜鉛系ガラスフリットを含んで調製された導電性ペーストからなる裏面電極５を形成したうえでの調査を行ってみたところ、いずれの場合においても試料８同等の調査結果となることが確認されている。ところで、本実施例における固形分、つまりＡｇ粉末及びＡｌ粉末、ガラスフリットのペースト全体に対する配合比率を６０〜９０ｗｔ％の範囲内としたのは、以下のような理由に基づいている。すなわち、ペースト全体に対する固形分の配合比率が６０ｗｔ％未満では膜厚が薄くなり過ぎてしまう結果、実装時の半田による裏面電極５の半田食われが発生して引っ張り強度の低下が生じ、また、９０ｗｔ％を越える場合にはスクリーン印刷に適したペースト粘度が得られにくいためである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる太陽電池によれば、良好なオーミックコンタクト及び半田付け性を確保しつつ、引っ張り強度の向上を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例にかかる太陽電池の断面構造を拡大して示す断面図である。
【図２】本実施例及び従来例にかかる太陽電池の平面構造を示す平面図である。
【図３】従来例にかかる太陽電池の断面構造を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１ｐ型Ｓｉ半導体基板
５裏面電極（電極）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for forming a solar cell including an electrode made of a sintered film of a conductive paste.
[0002]
[Prior art]
As an electronic component having a structure in which an electrode is formed on a p-type Si semiconductor substrate, a solar cell as shown in a simplified manner in FIGS. 2 and 3 is known. This solar cell has a thickness of about 500 μm. The p-type Si semiconductor substrate 1 is provided, and an n-type impurity layer 2 having a depth of about 0.3 to 0.5 μm is formed on one surface of the p-type Si semiconductor substrate 1. On one surface (light-receiving surface) of the p-type Si semiconductor substrate 1, a grid electrode 3 for extracting a negative (minus) potential from the n-type impurity layer 2 and an antireflection film 4 for increasing photoelectric conversion efficiency. And are formed respectively.
[0003]
Further, a back electrode 5 for taking out a positive (plus) potential is formed on the other surface of the p-type Si semiconductor substrate 1 at this time. The back electrode 5 includes an aluminum (Al) electrode film 5a and silver ( Ag) It has a two-layer structure composed of the electrode film 5b. Note that reference numeral 6 in FIG. 2 denotes an external connection terminal portion, and the external connection terminal portion 6 is provided after the grid electrodes 3 are connected to each other.
[0004]
Furthermore, such a solar cell is generally manufactured according to the following procedure. That is, first, an n-type impurity layer 2 is formed by diffusion of an n-type impurity with respect to one surface of the p-type Si semiconductor substrate 1, and an antireflection film 4 made of SiO ₂ or TiO ₂ is formed to thereby receive a light receiving surface. Then, the grid electrode 3 is formed by applying and then baking a conductive paste. Then, an Al paste is applied on the other surface of the p-type Si semiconductor substrate 1 and baked at a temperature of 660 ° C. (the melting point of Al) or higher to form the Al electrode film 5a. At the same time, a BSF (back surface field) is formed. An Al—Si alloy layer (not shown) is formed inside the surface of the p-type Si semiconductor substrate 1 to obtain an ohmic contact.
[0005]
Subsequently, the Ag paste is applied on the Al electrode film 5a, and this Ag paste is baked at a temperature of 600 to 650 ° C., thereby forming the Ag electrode film 5b for obtaining solderability. Thereafter, when the external connection terminal portion 6 is formed on the grid electrode 3 by reflow soldering, the solar cell having the configuration shown in FIGS. 2 and 3 is manufactured.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the solar cell having the conventional configuration, when the Al electrode film 5a constituting the back electrode 5 is thin, Al diffusion to the p-type Si semiconductor substrate 1 becomes insufficient, and electrical characteristics (fill factor) are obtained. Is not satisfied, the thickness of the Al electrode film 5a is set to about 20 to 50 μm. However, when the thickness of the Al electrode film 5a is large, when an external force in the pulling direction acts on the Ag electrode film 5b formed on the Al electrode film 5a and constituting the back electrode 5, the Al electrode film Since 5a causes delamination in the layer, the tensile strength is weakened, resulting in inconvenience in mounting. In this case, the characteristic level that the solar cell should practically have is that the fill factor is 0.7 or more, the solderability is good, and the tensile strength is 10 N (Newton) or more. It is common.
[0007]
Therefore, as one countermeasure for avoiding such inconvenience, after the Al-Si alloy layer is exposed by peeling off the Al electrode 5a that has been formed to obtain an ohmic contact from the p-type Si semiconductor substrate 1, Only one Ag electrode 5b is directly formed on the Al-Si alloy layer. However, when this measure is adopted, it is necessary to take off the Al electrode 5a that has already been formed.
[0008]
In addition, after applying and drying the Al paste, a measure of simultaneously baking after applying the Ag paste repeatedly has been tried. However, in order to obtain a good ohmic contact between Al—Si, it is necessary to bake at a temperature not lower than the Al—Si eutectic point (577 ° C.) higher than the Ag—Al eutectic point (566 ° C.), When baking is performed at an Al-Si eutectic point or higher, the intermetallic compounding reaction of Ag-Al is remarkable, and an Ag-Al alloy is formed. As a result, it is impossible to obtain solderability. turn into.
[0009]
The present invention, which has been developed in view to these disadvantages, while ensuring a good ohmic contact and soldering properties, which is formed by using a conductive paste which can be improved tensile strength It aims at provision of a solar cell provided with an electrode.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a solar cell according to the present invention includes a silver powder having a blending ratio in the range of 85 to 98.5 wt%, a range of 0.5 to 10 wt% , and an average particle size in the range of 5 to 20 μm. And a glass frit consisting of any one of lead borosilicate glass frit, bismuth borosilicate glass frit, or zinc borosilicate glass frit and in the range of 1 to 10 wt% And a step of kneading an organic vehicle to obtain a conductive paste, and a step of applying the conductive paste onto a p-type silicon semiconductor substrate and baking it after drying to form an electrode. It is what.
[0012]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0013]
The conductive paste according to this example is composed of a solid content in the range of 60 to 90 wt% with respect to the whole paste and an organic vehicle in the range of 10 to 40 wt%, on the p-type Si semiconductor substrate. This is used when forming the back electrode 5 of the solar cell whose sectional structure is shown in FIG. And the solid content in this conductive paste is an Ag powder having a blending ratio with respect to the entire solid content in the range of 85 to 98.5 wt%, an Al powder in the range of 0.5 to 10 wt%, and 1 to It is comprised including the glass frit which exists in the range of 10 wt%.
[0014]
In this case, the average particle diameter of the Al powder is set in the range of 5 to 20 μm. That is, the reason why the average particle diameter of the Al powder is within the above range is to suppress the reaction between Ag and Al even at a temperature of 650 to 750 ° C. where the reaction between Al and Si occurs. The balance between the ohmic contact and the solderability is best when the average particle size of the Al powder is in the range of 10 to 15 μm.
[0015]
Furthermore, in the solar cell of this example, the back electrode 5 of the solar cell according to the conventional example has a two-layer structure composed of the Al electrode film 5a and the Ag electrode film 5b, whereas the conductivity according to this example. A back surface electrode 5 having a single layer structure formed by using a paste is provided.
[0016]
In this example, first, Ag powder formed by mixing spherical Ag powder having a particle diameter of 0.5 μm and massive Ag powder having a particle diameter of 2 μm in a ratio of 3: 7, and a softening point of about 510 ° C. The borosilicate lead glass frit and spherical Al powder were prepared as solid contents, and after adding the solid contents to an organic vehicle in which ethylcellulose was dissolved in terpineol, the Al powder was flattened flatly. Various conductive pastes having the component composition as shown in Table 1 are prepared by sufficiently kneading using a known ceramic roll while paying attention not to cause any problems.

Samples

2, 3, 4, 7, 8, 11, 12, and 14 in Table 1 are conductive pastes that fall within the scope of the present invention.

Samples

1, 5, 6, 9, 10, and 13 , 15 are conductive pastes that are outside the scope of the present invention.
[0017]
[Table 1]

[0018]
By the way, the Ag powder in this case may be any single or mixture of a spherical shape, a lump shape, and a flat shape with a particle size of 0.1 to 20 μm, and the particle size is in the range of 0.5 to 10 μm. It is desirable. And as Al powder, since there is little surface oxidation, spherical materials, such as atomized powder etc. in which the particle size became 5-20 micrometers are preferable. Glass frit that exhibits good adhesion to the Si semiconductor substrate when baked at a temperature of 650 to 750 ° C. is preferable, such as lead borosilicate, bismuth borosilicate, or zinc borosilicate. There may be. Further, the organic vehicle is an organic material such as terpineol or cellosolve selected from one or more selected from a fibrous resin such as ethyl cellulose and nitrocellulose, an alkyd resin, and an acrylic resin that does not retain ash after baking. It is dissolved with a solvent.
[0019]
Next, a solar cell having a structure in which the back electrode 5 having a single-layer structure made of various conductive pastes shown in Table 1 is formed. The manufacturing procedure in this case is as follows.
[0020]
That is, first, an Si semiconductor substrate 1 having a pn junction is prepared by forming an n-type impurity layer 2 having a predetermined depth on one surface side of a p-type Si semiconductor substrate 1, and a region where a grid electrode 3 is to be formed. An antireflection film 4 is formed on the surface of the n-type impurity layer 2 excluding the portion. Subsequently, the conductive paste of each of the samples 1 to 15 is applied to the entire surface of the other surface of the p-type Si semiconductor substrate 1 by using a screen printing technique and dried, and the surface of the n-type impurity layer 2 is also dried. Is applied with a predetermined conductive paste to be the grid electrode 3 and dried, and then each of the conductive paste is baked using a near-infrared furnace whose maximum temperature is set to 700 ° C. Then, the back electrode 5 having a single layer structure is formed.
[0021]
By the way, the back electrode 5 at this time is not necessarily formed entirely on the other surface of the p-type Si semiconductor substrate 1, and is formed, for example, as a spider web or a honeycomb (honeycomb). It may be what was done. Thereafter, when the external connection terminal portion 6 is formed on the grid electrode 3 by reflow soldering, the solar cell having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured.
[0022]
Further, the characteristic level of the solar cell manufactured according to the above procedure, that is, the solar cell in which the back electrode 5 made of various conductive pastes shown in Table 1 is formed, is set to the fill factor and solderability. When the tensile strength was investigated, the results shown in Table 2 were obtained. The solderability here is a result of visual judgment after dipping a solar cell in 2% Ag-containing eutectic solder maintained at a temperature of 220 ° C. using a mild active rosin flux. In addition, the tensile strength is such that a square pad with a side length of 2 mm is connected to the back electrode 5 by soldering, and a lead wire having a diameter of 0.6 mm connected to the square pad is connected to the surface of the solar cell. Is the value (N) of the external force at which breakage occurred when pulled at a speed of 20 mm / min along the perpendicular direction perpendicular to each other.
[0023]
[Table 2]

[0024]
And from the investigation results of the characteristics shown in Table 2, the back electrode formed using any conductive paste of

Samples

2, 3, 4, 7, 8, 11, 12, and 14 within the scope of the present invention. 5 also provides a sufficient fill factor and tensile strength that the solar cell should have practically, that is, a fill factor of 0.7 or higher and a tensile strength of 10 N or higher, and is excellent or good. It can be seen that solderability is also obtained. On the other hand, the fill factor when using any of the conductive pastes of Samples 1 and 9 which are outside the scope of the present invention is reduced to 0.7 or less, and the conductive pastes of Samples 5, 6 and 13 are used. In the case where the conductive paste is used, the solderability is not obtained, and it is clear that the tensile strength is greatly reduced when the conductive paste of any of the samples 10 and 15 is used.
[0025]
That is, according to the results of the investigation, when the Al powder blending ratio is less than 0.5 wt%, the fill factor decreases, and when the blending ratio exceeds 10 wt%, the solderability decreases extremely. When the particle size of the Al powder is less than 5 μm, the reaction with Ag becomes active and the solderability decreases, and when the particle size exceeds 20 μm, the reactivity with the Si semiconductor substrate also decreases. As a result, it is understood that the ohmic contact is poor. It is also clear that the tensile strength is greatly reduced when the blending ratio of the glass frit is less than 1 wt%, and that the solderability is lowered when it exceeds 10 wt%.
[0026]
Furthermore, in the present embodiment described above, a lead borosilicate glass frit having a softening point of 510 ° C. was used, but instead, a bismuth borosilicate glass frit having a softening point of 490 ° C. or a softening point was used. When the investigation was carried out after forming the back electrode 5 made of a conductive paste prepared containing a zinc borosilicate glass frit at 540 ° C., the investigation result equivalent to that of the sample 8 was obtained in any case. Has been confirmed. By the way, the reason why the solid content in this example, that is, the blending ratio of Ag powder, Al powder, and glass frit with respect to the entire paste is set within the range of 60 to 90 wt% is based on the following reason. That is, when the blending ratio of the solid content with respect to the entire paste is less than 60 wt%, the film thickness becomes too thin. This is because if it exceeds 90 wt%, it is difficult to obtain a paste viscosity suitable for screen printing.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the written that solar cell of the present invention, while ensuring a good ohmic contact and solderability, is the effect that it is possible to improve the tensile strength is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a cross-sectional structure of a solar cell according to an example.
FIG. 2 is a plan view showing a planar structure of a solar cell according to this example and a conventional example.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a sectional structure of a solar cell according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 p-type Si semiconductor substrate 5 back electrode (electrode)

Claims

配合比率が８５〜９８．５ｗｔ％の範囲内にある銀粉末と、０．５〜１０ｗｔ％の範囲内、かつ、平均粒径が５〜２０μｍの範囲内にあるアルミニウム粉末と、ホウケイ酸鉛系ガラスフリット、ホウケイ酸ビスマス系ガラスフリット、またはホウケイ酸亜鉛系ガラスフリットのいずれか１つからなり、かつ、１〜１０ｗｔ％の範囲内にあるガラスフリットと、有機質ビヒクルと、を混練し、導電性ペーストを得る工程と、
前記導電性ペーストをｐ型シリコン半導体基板上に塗付、および乾燥後に焼き付けて、電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。 Silver powder having a blending ratio in the range of 85 to 98.5 wt%, aluminum powder in the range of 0.5 to 10 wt% and an average particle diameter in the range of 5 to 20 μm, and lead borosilicate A glass frit made of any one of a glass frit, a bismuth borosilicate glass frit, or a zinc borosilicate glass frit and in the range of 1 to 10 wt%, and an organic vehicle are kneaded to provide conductivity. Obtaining a paste; and
Applying the conductive paste on a p-type silicon semiconductor substrate and baking it after drying to form an electrode;
A method for producing a solar cell, comprising: