JP5861552B2

JP5861552B2 - Manufacturing method of solar cell

Info

Publication number: JP5861552B2
Application number: JP2012093754A
Authority: JP
Inventors: 陽子遠洞; 豊敬植栗; 渡部　武紀; 武紀渡部; 大塚　寛之; 寛之大塚
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2032-04-17
Also published as: JP2013222840A

Description

本発明は、長期信頼性の高い太陽電池を効率よく作製する太陽電池の製造方法に関し、詳しくは、スクリーン印刷法により、太陽電池用の基板にフィンガー電極とバスバー電極を同時に形成するスクリーン印刷工程を有する太陽電池の製造方法に関するものである。 The present invention relates to solar cell having high long-term reliability in efficient production how a solar cell to be manufactured more information, by a screen printing method, a screen printing at the same time forms a finger electrode and a bus bar electrode on the substrate for a solar cell those concerning the manufacturing how a solar cell having a step.

従来の技術を用いて作製された、一般的な太陽電池セルは、図１〜３に示すように、シリコン等のＰ型半導体基板１００に、Ｎ型となるドーパントを拡散して、Ｎ型拡散層１０１を形成することによりＰＮ接合が形成されている。このＮ型拡散層１０１の上には、ＳｉＮｘ膜のような反射防止膜１０２が形成されている。また、Ｐ型半導体基板１００の裏面側（図１において下側）には、ほぼ全面にアルミニウムペーストが塗布され、焼成することによりＢＳＦ（ＢａｃｋＳｕｒｆａｃｅＦｉｅｌｄ）層１０３とアルミニウム電極１０４が形成される。更に、裏面には集電用としてバスバー電極とよばれる太い電極１０６として、銀等を含む導電性ペーストが塗布され、焼成することで形成される。一方、受光面側（図１において上側、反射防止膜１０２上）には集電用のフィンガー電極１０７と、フィンガー電極から電流を集めるために形成されたバスバー電極１０５とよばれる太い電極が、略直角に交わるように櫛形状に配置される。 As shown in FIGS. 1 to 3, a general solar battery cell manufactured by using a conventional technique diffuses an N-type dopant into a P-type semiconductor substrate 100 such as silicon, thereby performing N-type diffusion. By forming the layer 101, a PN junction is formed. On the N-type diffusion layer 101, an antireflection film 102 such as a SiNx film is formed. Further, an aluminum paste is applied to almost the entire back surface of the P-type semiconductor substrate 100 (the lower side in FIG. 1), and a BSF (Back Surface Field) layer 103 and an aluminum electrode 104 are formed by baking. Furthermore, a conductive paste containing silver or the like is applied to the back surface as a thick electrode 106 called a bus bar electrode for current collection, and is formed by baking. On the other hand, on the light receiving surface side (upper side in FIG. 1, on the antireflection film 102), thick electrodes called a current collecting finger electrode 107 and a bus bar electrode 105 formed to collect current from the finger electrode are substantially. They are arranged in a comb shape so as to intersect at right angles.

そして、この種の太陽電池を製造する際、電極形成の方法としては、蒸着法、メッキ法、印刷法等が挙げられるが、表面のフィンガー電極１０７の形成については、その形成が容易で低コストである等の理由により、スクリーン印刷法により行われる。すなわち、表面電極材料として、一般に、銀粉末と、ガラスフリットと、有機ビヒクルと、有機溶媒とを主成分を配合した導電性ペーストが用いられ、スクリーン印刷法等によりこの導電性ペーストを塗布した後、焼成炉中で高温焼結して表面電極を形成する。 When manufacturing this type of solar cell, electrode forming methods include vapor deposition, plating, printing, and the like, but the formation of the finger electrode 107 on the surface is easy and low cost. For example, the screen printing method is used. That is, as a surface electrode material, generally, a conductive paste containing silver powder, glass frit, an organic vehicle, and an organic solvent as main components is used, and after applying this conductive paste by a screen printing method or the like. The surface electrode is formed by high-temperature sintering in a firing furnace.

このスクリーン印刷法は、スクリーン版における印刷パターンの作製が容易であり、印圧の調節により基板に与えるダメージを最小限にでき、セル１枚あたりの作業速度も早く、低コストで生産性に優れた手法である。 This screen printing method makes it easy to create a printing pattern on a screen plate, minimizes damage to the substrate by adjusting the printing pressure, has a high working speed per cell, and is low in cost and excellent in productivity. Method.

しかしながら、更なる生産性向上のために印刷速度、すなわちスキージの移動速度を上昇させると、導電性ペーストが基板に転移する前に、基板とスクリーン版が離れてしまうために、ペースト転移量が減少し、電極の膜厚の減少や断線が発生するという問題があった。受光面の電極において、部分的にフィンガー電極の断面積が減少したり、断線が起こったりすると、その部分が抵抗の律速となり、太陽電池特性が低下してしまう。 However, if the printing speed, that is, the movement speed of the squeegee is increased for further productivity improvement, the amount of paste transfer is reduced because the substrate and the screen plate are separated before the conductive paste is transferred to the substrate. However, there has been a problem that the film thickness of the electrode is reduced or disconnection occurs. In the electrode on the light-receiving surface, if the cross-sectional area of the finger electrode is partially reduced or disconnection occurs, the portion becomes the rate-determining resistor and the solar cell characteristics are deteriorated.

また、一般的にはフィンガー電極の断線を防ぐために、印刷方向（スキージの進行（移動）方向）とフィンガー電極の長手方向をほぼ平行にすることから、印刷方向とバスバー電極の長手方向とがほぼ垂直となる。そのため、印刷後の電極は、印刷開始側となるバスバー電極に対するフィンガー電極の接続部の幅と厚みが共に小さくなりやすい。更には、印刷方向とバスバー電極の長手方向がほぼ垂直であることにより、サドル現象が起こりやすい。サドル現象とは、バスバー電極のようにスクリーン版においてパターン開口部の開口が広い部分を印刷するとき、パターン開口部がスキージより押しつけられ、バスバー電極の幅方向における端部よりも中央部が凹む現象のことである。サドル現象が発生すると、バスバー電極の幅方向における端部の高さ（膜厚）と、フィンガー電極の高さ（膜厚）に差が生じるようになる。 In general, in order to prevent disconnection of the finger electrode, the printing direction (squeegee progression (movement) direction) and the longitudinal direction of the finger electrode are substantially parallel. It becomes vertical. Therefore, in the electrode after printing, both the width and thickness of the connecting portion of the finger electrode with respect to the bus bar electrode on the printing start side are likely to be small. Furthermore, since the printing direction and the longitudinal direction of the bus bar electrode are substantially perpendicular, a saddle phenomenon is likely to occur. Saddle phenomenon is a phenomenon in which the pattern opening is pressed by the squeegee and the center part is recessed from the edge in the width direction of the bus bar electrode when printing the wide part of the pattern opening on the screen plate like the bus bar electrode. That is. When the saddle phenomenon occurs, a difference occurs between the height (film thickness) of the end in the width direction of the bus bar electrode and the height (film thickness) of the finger electrode.

上記のようにバスバー電極とフィンガー電極に膜厚差があると、焼成時に、体積の大きいバスバー電極はフィンガー電極に比べて大きく収縮するため、断線が発生する。また、フィンガー電極とバスバー電極を別々に印刷した場合にも、バスバー電極でサドル現象が発生するため、バスバー電極とフィンガー電極の接続部の断線を防ぐことができない。
また、スクリーン印刷の印刷速度を上昇させたときには、導電性ペーストの吐出量の不足が発生するため、上記接続部の断線が更に起こりやすくなる。 As described above, when there is a difference in film thickness between the bus bar electrode and the finger electrode, the bus bar electrode having a large volume contracts more greatly than the finger electrode during firing, and thus disconnection occurs. Further, even when the finger electrode and the bus bar electrode are printed separately, a saddle phenomenon occurs in the bus bar electrode, so that it is impossible to prevent disconnection of the connection portion between the bus bar electrode and the finger electrode.
Further, when the printing speed of screen printing is increased, the discharge amount of the conductive paste is insufficient, so that the disconnection of the connecting portion is more likely to occur.

これらの導電性ペーストの吐出量低下に起因した問題を解決するために、スクリーン版へのスキージを押圧する圧力であるスキージ印圧を上昇させる方法がある。しかしながら、スキージ印圧を上昇させると、被印刷物へかかる力が大きくなるため、太陽電池のような脆弱な基板に印刷しようとすると、基板に割れが多発するようになる。また、スクリーン版はステンレス等の金属のメッシュであることから、大量枚数印刷処理を行う場合には、スクリーン版とスキージの摩擦によりスキージは容易に磨耗してしまう。また、印刷方向がフィンガー電極の長手方向と平行であるため、スキージにフィンガー電極の模様に対応した凸凹が発生してしまう。このように凸凹が発生したスキージの凹部が接触したスクリーン版では、所望のスキージ印圧よりも圧力が減少し、ペースト吐出量が減少してしまうことになる。
なお、本発明に関連にする先行技術文献は以下の通りである。 In order to solve the problems caused by the decrease in the discharge amount of the conductive paste, there is a method of increasing the squeegee printing pressure, which is a pressure for pressing the squeegee to the screen plate. However, when the squeegee printing pressure is increased, the force applied to the printing material increases, so that when the printing is performed on a fragile substrate such as a solar cell, the substrate is frequently cracked. Further, since the screen plate is a metal mesh such as stainless steel, when a large number of sheets are printed, the squeegee is easily worn by friction between the screen plate and the squeegee. Moreover, since the printing direction is parallel to the longitudinal direction of the finger electrodes, irregularities corresponding to the pattern of the finger electrodes are generated on the squeegee. Thus, in the screen plate in which the concave portion of the squeegee where the unevenness is generated comes into contact, the pressure is lower than the desired squeegee printing pressure, and the paste discharge amount is reduced.
Prior art documents related to the present invention are as follows.

特開２００６−２４７９９０号公報JP 2006-247990 A 特開２０１０−２８４８５３号公報JP 2010-284853 A

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池の少なくともフィンガー電極を形成するスクリーン印刷工程において、導電性ペーストの吐出量を減少させることなく印刷速度を増加させることができ、この結果、太陽電池の効率を低下させることなく、生産性を著しく向上させる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and in a screen printing process for forming at least finger electrodes of a solar cell, the printing speed is increased without reducing the discharge amount of the conductive paste. It can be, as a result, without reducing the efficiency of the solar cell, and an object thereof is to provide a manufacturing how the solar cell significantly improve productivity.

上記課題を解決するために提供する本発明は、下記の太陽電池の製造方法である。
〔１〕スクリーン印刷法により、太陽電池用の基板にフィンガー電極及びバスバー電極を同時に形成するスクリーン印刷工程を有する太陽電池の製造方法であって、
上記スクリーン印刷工程は、上記フィンガー電極用パターン開口部及びバスバー電極用パターン開口部を有するスクリーン版を上記基板上方に配置し、円柱状のスキージを駆動機構により回転させながら上記スクリーン版の表面に押圧した状態で移動させて、この円柱状のスキージの回転によりスクリーン版上のブルックフィールド粘度計による回転数５ｒｐｍ時の粘度が３００〜５００Ｐａ・ｓ、回転数５ｒｐｍ時の粘度と回転数５０ｒｐｍ時の粘度との比であるチキソ比が３．０〜５．０の導電性ペーストにせん断力を作用させながら上記基板上に所定パターンの導電性ペーストを印刷するものであることを特徴とする太陽電池の製造方法。
〔２〕上記円柱状のスキージについて、その移動速度が１５０ｍｍ／ｓ以上４００ｍｍ／ｓ以下であり、その周速度が１５０ｍｍ／ｓ以上２，０００ｍｍ／ｓ以下であることを特徴とする〔１〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔３〕上記円柱状のスキージの直径が１０ｍｍ以上２００ｍｍ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製造方法。
〔４〕上記スクリーン版の版膜の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であり、該スクリーン版の上記フィンガー電極用パターン開口部の幅が３０μｍ以上１００μｍ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製造方法。
〔５〕上記円柱状のスキージを上記バスバー電極用パターン開口部の長手方向に対して垂直方向に移動させることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
This invention provided in order to solve the said subject is the manufacturing method of the following solar cell.
[1] A solar cell manufacturing method including a screen printing step of simultaneously forming a finger electrode and a bus bar electrode on a solar cell substrate by a screen printing method,
In the screen printing step, a screen plate having the finger electrode pattern opening and the bus bar electrode pattern opening is disposed above the substrate, and a cylindrical squeegee is pressed against the surface of the screen plate while being rotated by a driving mechanism. In this state, the rotation of this cylindrical squeegee causes the viscosity at 300 rpm to 500 rpm by the Brookfield viscometer on the screen plate, the viscosity at 5 rpm and the viscosity at 50 rpm. A conductive paste having a predetermined pattern is printed on the substrate while applying a shearing force to the conductive paste having a thixo ratio of 3.0 to 5.0 . Production method.
[2] The columnar squeegee has a moving speed of 150 mm / s to 400 mm / s and a peripheral speed of 150 mm / s to 2,000 mm / s. The manufacturing method of the solar cell of description.
[3] The method for manufacturing a solar cell according to [1] or [2], wherein the cylindrical squeegee has a diameter of 10 mm to 200 mm.
[4] The thickness of the plate film of the screen plate is from 10 μm to 50 μm, and the width of the finger electrode pattern opening of the screen plate is from 30 μm to 100 μm. 3] The manufacturing method of the solar cell in any one of.
[5] The method for manufacturing a solar cell according to any one of [1] to [4], wherein the columnar squeegee is moved in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the bus bar electrode pattern opening. .

本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池用の基板にフィンガー電極とバスバー電極を同時に形成するスクリーン印刷工程において、円柱状のスキージを用いることによって、従来の平スキージを用いる場合よりもスキージが押圧してスクリーン版と基板が接触する領域を広くして両者の接触時間を長くすることができるので、ペースト吐出量を減少させることなく、印刷速度を増加させることが可能となり、フィンガー電極の断線等の不具合を防止することもできると共に、バスバー電極の形成の際にサドル現象が発生することも回避される。
また、本発明によれば、円柱状のスキージを駆動により回転させることによって、ペーストにせん断力が作用するので、高チキソ性の導電性ペーストであっても低粘度で印刷することができる。また、円柱状のスキージが回転し続けることによってペースト粘度を一定に保つことができるため、印刷初期と終期で印刷性が変化しない。更に、スキージを回転させながら印刷することで、均一にスキージが磨耗するため、長期に亘ってスキージを適切な形状に保つことができる。 According to the method for manufacturing a solar cell of the present invention, in the screen printing step of simultaneously forming the finger electrode and the bus bar electrode on the substrate for the solar cell, by using a cylindrical squeegee, compared to the case of using a conventional flat squeegee. Since the contact area between the screen plate and the substrate can be increased by pressing the squeegee to increase the contact time between the two, it is possible to increase the printing speed without reducing the paste discharge amount. In addition, it is possible to prevent problems such as wire breakage, and to avoid the occurrence of a saddle phenomenon when the bus bar electrode is formed.
According to the present invention, since a shearing force acts on the paste by rotating the columnar squeegee by driving, even a highly thixotropic conductive paste can be printed with a low viscosity. Further, since the paste viscosity can be kept constant by continuing to rotate the cylindrical squeegee, the printability does not change between the initial printing stage and the final printing stage. Furthermore, by printing while rotating the squeegee, the squeegee is uniformly worn, so that the squeegee can be kept in an appropriate shape for a long time.

一般的な太陽電池の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a common solar cell. 一般的な太陽電池の表面形状を示す平面図である。It is a top view which shows the surface shape of a common solar cell. 一般的な太陽電池の裏面形状を示す平面図である。It is a top view which shows the back surface shape of a common solar cell. 本発明の太陽電池の製造方法の一例を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining an example of the manufacturing method of the solar cell of this invention. 従来のスクリーン印刷法の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the conventional screen printing method. 従来のスクリーン印刷法による印刷の状態を示す概略図であり、（ａ）はスクリーン版とスキージの接触状態を示す断面図、（ｂ）は被印刷物に対するスクリーン版及びスキージの接触状態を示す断面概念図である。It is the schematic which shows the state of the printing by the conventional screen printing method, (a) is sectional drawing which shows the contact state of a screen plate and a squeegee, (b) is a cross-sectional concept which shows the contact state of the screen plate and a squeegee with respect to a to-be-printed material. FIG. 本発明の太陽電池の製造方法におけるスクリーン印刷法による印刷の状態を示す概略図であり、（ａ）はスクリーン版とスキージの接触状態を示す断面図、（ｂ）は被印刷物に対するスクリーン版及びスキージの接触状態を示す断面概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the state of the printing by the screen printing method in the manufacturing method of the solar cell of this invention, (a) is sectional drawing which shows the contact state of a screen plate and a squeegee, (b) is the screen plate and squeegee with respect to a to-be-printed material. It is a cross-sectional conceptual diagram which shows these contact states.

以下に、本発明に係る太陽電池の製造方法として、図１〜３に示す構成の太陽電池を製造する場合の実施形態について、図４〜７を参照して説明する。なお、本発明は下記の製造方法に限定されるものではない。 Hereinafter, as a method for manufacturing a solar cell according to the present invention, an embodiment in the case of manufacturing a solar cell having the configuration shown in FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. In addition, this invention is not limited to the following manufacturing method.

まず、一般的なワイヤーソーによるインゴット結晶のスライスを行って、基板厚が１００〜２００μｍのＰ型半導体基板１００を用意する［図４（ｉ）］。このＰ型半導体基板１００は、例えば高純度シリコンにホウ素あるいはガリウムのようなＩＩＩ族元素をドープしたものである。シリコン単結晶はチョクラルスキー（ＣＺ）法及びフロートゾーン（ＦＺ）法のいずれの方法によって作製されていても構わない。該Ｐ型半導体基板１００の比抵抗は例えば０．１〜２０Ω・ｃｍが好ましく、０．１〜５．０Ω・ｃｍがより好ましく、０．５〜２．０Ω・ｃｍが更に好ましい。Ｐ型半導体基板１００の比抵抗が０．１Ω・ｃｍ未満、２０Ω・ｃｍ超となると、高い性能の太陽電池を作るのに不適となる。 First, an ingot crystal is sliced by a general wire saw to prepare a P-type semiconductor substrate 100 having a substrate thickness of 100 to 200 μm [FIG. 4 (i)]. The P-type semiconductor substrate 100 is, for example, a high-purity silicon doped with a group III element such as boron or gallium. The silicon single crystal may be produced by any of the Czochralski (CZ) method and the float zone (FZ) method. The specific resistance of the P-type semiconductor substrate 100 is preferably, for example, 0.1 to 20 Ω · cm, more preferably 0.1 to 5.0 Ω · cm, and still more preferably 0.5 to 2.0 Ω · cm. If the specific resistance of the P-type semiconductor substrate 100 is less than 0.1 Ω · cm and more than 20 Ω · cm, it becomes unsuitable for producing a high-performance solar cell.

次に、Ｐ型半導体基板１００を水酸化ナトリウム水溶液に浸し、ダメージ層をエッチングで取り除く［図４（ｉｉ）］。この基板のダメージ除去は、水酸化カリウム等の強アルカリ水溶液を用いても構わない。また、フッ酸と硝酸の混酸等の酸水溶液でも同様の目的を達成することが可能である。 Next, the P-type semiconductor substrate 100 is immersed in an aqueous sodium hydroxide solution, and the damaged layer is removed by etching [FIG. 4 (ii)]. For removing damage from the substrate, a strong alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide may be used. The same object can be achieved with an acid aqueous solution such as a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid.

ダメージエッチングを行ったＰ型半導体基板１００にテクスチャを形成する［図４（ｉｉｉ）］。 A texture is formed on the P-type semiconductor substrate 100 subjected to damage etching [FIG. 4 (iii)].

太陽電池は通常、表面（受光面）にテクスチャとよばれる微小な凹凸形状を形成することが好ましい。その理由は、可視光域の反射率を低減させるために、できる限り２回以上の反射を受光面で行わせる必要があるためである。凹凸形状を形成する一つ一つの山のサイズは１〜２０μｍ程度が好ましい。代表的な表面凹凸構造としては、Ｖ溝、Ｕ溝が挙げられる。これらは、研削機を利用して形成可能である。あるいは、ランダムな凹凸構造を作るには、水酸化ナトリウムにイソプロピルアルコールを加えた水溶液に浸すウェットエッチングや、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質量％、温度６０〜１００℃）中に１０〜３０分間程度浸漬することで容易に作製されるので好ましい。なお、上記溶液中に、所定量の２−プロパノールを溶解させ、反応を促進させることが多い。また、この他には、酸エッチングやリアクティブ・イオン・エッチング等を用いることができる。
以上の加工処理を行うことで、テクスチャ構造を有する半導体基板を作製することができる。 In general, a solar cell preferably has a minute uneven shape called texture on the surface (light-receiving surface). The reason is that in order to reduce the reflectance in the visible light region, it is necessary to cause the light receiving surface to perform reflection at least twice as much as possible. The size of each mountain forming the irregular shape is preferably about 1 to 20 μm. Typical surface uneven structures include V-grooves and U-grooves. These can be formed using a grinding machine. Alternatively, to create a random relief structure, wet etching soaked in an aqueous solution of sodium hydroxide and isopropyl alcohol, or heated alkaline solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate It is preferable because it is easily produced by immersing in (concentration 1 to 10% by mass, temperature 60 to 100 ° C.) for about 10 to 30 minutes. In many cases, a predetermined amount of 2-propanol is dissolved in the solution to promote the reaction. In addition, acid etching, reactive ion etching, or the like can be used.
By performing the above processing, a semiconductor substrate having a texture structure can be manufactured.

テクスチャ形成後、基板を例えば塩酸、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で洗浄する［図４（ｉｖ）］。経済的及び効率的見地から、塩酸中での洗浄が好ましい。清浄度を向上するため、塩酸溶液中に、０．５〜５質量％の過酸化水素を混合させ、６０〜９０℃に加温して洗浄してもよい。あるいは、過酸化水素水と純水との混合液により洗浄してもよい。 After texture formation, the substrate is washed, for example, in an acidic aqueous solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, etc., or a mixture thereof [FIG. 4 (iv)]. From an economic and efficient standpoint, washing in hydrochloric acid is preferred. In order to improve the cleanliness, 0.5 to 5% by mass of hydrogen peroxide may be mixed in a hydrochloric acid solution and heated to 60 to 90 ° C. for washing. Or you may wash | clean with the liquid mixture of hydrogen peroxide water and pure water.

次に、熱処理によりこの基板の受光面にＮ型拡散層１０１を形成する［図４（ｖ）］。具体的には、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）ガス雰囲気下で熱処理を行うことでＮ型拡散層１０１を受光面に形成する。一般的なシリコン太陽電池は、ＰＮ接合を受光面にのみ形成する必要があり、これを達成するために基板同士を２枚重ね合わせた状態で拡散したり、拡散前に裏面にＳｉＯ₂膜やＳｉＮｘ膜等を拡散マスクとして形成して、裏面にＰＮ接合ができないような工夫を施す必要がある。 Next, an N-type diffusion layer 101 is formed on the light receiving surface of the substrate by heat treatment [FIG. Specifically, the N-type diffusion layer 101 is formed on the light receiving surface by performing heat treatment in a phosphorus oxychloride (POCl ₃ ) gas atmosphere. Common silicon solar cell, it is necessary to form only on the light receiving surface of the PN junction, or diffused in a state superimposed two substrates to each other in order to achieve this, SiO ₂ film Ya on the back surface before spreading A SiNx film or the like is formed as a diffusion mask, and it is necessary to devise such that a PN junction cannot be formed on the back surface.

なお、上記の熱処理工程でのドーパント拡散は、気相拡散法だけでなく、ドーパントを含む塗布剤を用いる塗布拡散法を用いてもよい。 The dopant diffusion in the heat treatment step described above may be performed by not only a vapor phase diffusion method but also a coating diffusion method using a coating agent containing a dopant.

次に、プラスマエッチング装置を用い、接合分離を行う［図４（ｖｉ）］。このプロセスではプラズマやラジカルが基板の受光面や裏面に侵入しないよう、サンプルをスタックし、その状態で端面を数ミクロン削る。これにより、太陽電池にした場合の漏れ電流を防ぐことができる。 Next, junction separation is performed using a plasma etching apparatus [FIG. 4 (vi)]. In this process, the sample is stacked so that plasma and radicals do not enter the light receiving surface and back surface of the substrate, and the end surface is shaved by several microns in this state. Thereby, the leakage current at the time of using a solar cell can be prevented.

拡散後の基板に付いたリンガラス成分は５〜２５質量％ＨＦ水溶液等を用いたガラスエッチング等により洗浄する［図４（ｖｉｉ）］。 The phosphorus glass component attached to the substrate after diffusion is washed by glass etching using a 5 to 25 mass% HF aqueous solution or the like [FIG. 4 (vii)].

次に、受光面にシリコン窒化膜の反射防止膜１０２の形成を行う［図４（ｖｉｉｉ）］。詳しくは、プラズマＣＶＤ装置を用い、厚さ約１００ｎｍのＳｉＮｘ膜を成膜する。反応ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ₄）及びアンモニア（ＮＨ₃）を混合して用いることが多いが、ＮＨ₃の代わりに窒素を用いることも可能であり、また、プロセス圧力の調整、反応ガスの希釈、更には、基板に多結晶シリコンを用いた場合には基板のバルクパッシベーション効果を促進するため、反応ガスに水素を混合することもある。なお、他の反射防止膜１０２としては、シリコン酸化膜や、二酸化チタン膜、酸化亜鉛膜、酸化スズ膜等があり、シリコン窒化膜との代替が可能である。また、形成法も上記以外にリモートプラズマＣＶＤ法、コーティング法、真空蒸着法等があるが、経済的な観点から、上記窒化膜をプラズマＣＶＤ法によって形成するのが好適である。 Next, an antireflection film 102 of a silicon nitride film is formed on the light receiving surface [FIG. 4 (viii)]. Specifically, a SiNx film having a thickness of about 100 nm is formed using a plasma CVD apparatus. As the reaction gas, monosilane (SiH ₄ ) and ammonia (NH ₃ ) are often mixed and used, but nitrogen can be used instead of NH ₃ , and the process pressure can be adjusted and the reaction gas diluted. Furthermore, when polycrystalline silicon is used for the substrate, hydrogen may be mixed into the reaction gas in order to promote the bulk passivation effect of the substrate. The other antireflection film 102 includes a silicon oxide film, a titanium dioxide film, a zinc oxide film, a tin oxide film, and the like, and can be replaced with a silicon nitride film. In addition to the above, the formation method includes a remote plasma CVD method, a coating method, a vacuum deposition method, and the like. From the economical viewpoint, it is preferable to form the nitride film by the plasma CVD method.

次に、スクリーン印刷装置を用い、基板の裏面側にアルミニウム電極１０４用ペースト及びバスバー電極１０６用ペーストを印刷し、乾燥を行う［図４（ｉｘ）］。例えば、上記基板の裏面に、銀粉末とガラスフリットを有機物バインダで混合したペーストをバスバー電極形状にスクリーン印刷した後、アルミニウム粉末を有機物バインダで混合したペーストをバスバー電極以外の領域にスクリーン印刷する。これらの印刷後、５〜３０分間、７００〜８００℃の温度で焼成して、裏面電極を形成する。裏面電極形成は印刷法による方が好ましいが、蒸着法、スパッタ法等で作製することも可能である。 Next, using a screen printing apparatus, the aluminum electrode 104 paste and the bus bar electrode 106 paste are printed on the back side of the substrate and dried [FIG. 4 (ix)]. For example, on the back surface of the substrate, a paste in which silver powder and glass frit are mixed with an organic binder is screen-printed in a bus bar electrode shape, and then a paste in which aluminum powder is mixed with an organic binder is screen-printed in an area other than the bus bar electrode. After these printings, the back electrode is formed by baking at a temperature of 700 to 800 ° C. for 5 to 30 minutes. The back electrode is preferably formed by a printing method, but can also be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.

次に、スクリーン印刷装置を用い、基板の受光面（表面）側にバスバー電極１０５及びフィンガー電極１０７用の導電性ペーストを所定パターンでスクリーン印刷して乾燥させる［図４（ｘ）］。本スクリーン印刷工程が本発明の根幹を成すものであり、詳細は後述する。 Next, using a screen printing apparatus, the conductive paste for the bus bar electrodes 105 and the finger electrodes 107 is screen printed in a predetermined pattern on the light receiving surface (front surface) side of the substrate and dried [FIG. 4 (x)]. This screen printing process forms the basis of the present invention, and details will be described later.

最後に、焼成炉において焼成を行い［図４（ｘｉ）］、基板の裏面側のアルミニウム電極１０４及びバスバー電極１０６、受光面側のバスバー電極１０５及びフィンガー電極１０７を形成し、本発明の太陽電池を得る。焼成は、例えば大気下、７００〜８００℃で５〜３０分間熱処理することにより行う。なお、基板の裏面側のアルミニウム電極１０４及びバスバー電極１０６を形成するための焼成と、受光面側のバスバー電極１０５及びフィンガー電極１０７を形成するための焼成を別々に行ってもよい。また、電極焼成時に形成されるＢＳＦ層１０３は、太陽電池の開放電圧の向上に寄与する。 Finally, firing is performed in a firing furnace [FIG. 4 (xi)] to form the aluminum electrode 104 and bus bar electrode 106 on the back surface side of the substrate, the bus bar electrode 105 and finger electrode 107 on the light receiving surface side, and the solar cell of the present invention. Get. Firing is performed, for example, by heat treatment at 700 to 800 ° C. for 5 to 30 minutes in the air. Note that the firing for forming the aluminum electrode 104 and the bus bar electrode 106 on the back surface side of the substrate and the firing for forming the bus bar electrode 105 and the finger electrode 107 on the light receiving surface side may be performed separately. Moreover, the BSF layer 103 formed at the time of electrode firing contributes to the improvement of the open circuit voltage of the solar cell.

次に、本発明の太陽電池の製造方法における基板受光面（表面）の電極形成に用いられるスクリーン印刷法について説明する。
まず、図５，図６を用いて、従来のスクリーン印刷法について説明する。
スクリーン印刷法で用いられているスクリーン版４０９は、図５に示すように、互いに直交する縦糸と横糸とを編み込んだメッシュ材４０９ａに、感光性の乳剤で被覆し、この乳剤を露光により一部除去することによって所望のパターン形状（例えば、電極用であれば略長方形）に開口したパターン開口部４０９ｃを有する版膜（乳剤層）４０９ｂを形成したものである。 Next, the screen printing method used for electrode formation of the substrate light-receiving surface (front surface) in the method for manufacturing a solar cell of the present invention will be described.
First, a conventional screen printing method will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, a screen plate 409 used in the screen printing method is coated with a photosensitive emulsion on a mesh material 409a in which warp yarns and weft yarns orthogonal to each other are knitted, and this emulsion is partially exposed by exposure. By removing, a plate film (emulsion layer) 409b having a pattern opening 409c opened in a desired pattern shape (for example, a substantially rectangular shape for an electrode) is formed.

従来のスクリーン印刷法では、このスクリーン版４０９を被印刷物４１０上に配置し、スクリーン版４０９上に載せた印刷用のペースト（あるいはインク、不図示）をパターン開口部４０９ｃ上に塗り広げ、適切な硬度（ゴム硬度；６０〜９０度）と柔軟性を有するヘラである平型のスキージ（平スキージともいう）４０８をスクリーン版４０９に対して所定の角度（スキージ角度；６０〜８０度）で傾け、その先端を所定の圧力（印圧；０．２〜０．５ＭＰａ）で押し付けた状態で一定方向に所定の移動速度（印刷速度；２０〜１００ｍｍ／ｓｅｃ）で移動させることによって、スクリーン版４０９のパターン開口部４０９ｃを通してペーストを被印刷物４１０に付着させることを行う。
なお、ゴム硬度は、Ａ硬度デュロメーターを用いて測定した値である（ＪＩＳＫ６２５３）。 In the conventional screen printing method, the screen plate 409 is placed on the substrate 410, and a printing paste (or ink, not shown) placed on the screen plate 409 is spread on the pattern opening 409c, so A flat squeegee (also called a flat squeegee) 408, which is a spatula having hardness (rubber hardness; 60 to 90 degrees) and flexibility, is tilted at a predetermined angle (squeegee angle; 60 to 80 degrees) with respect to the screen plate 409. The screen plate 409 is moved by moving it at a predetermined moving speed (printing speed; 20 to 100 mm / sec) in a fixed direction with its tip pressed at a predetermined pressure (printing pressure; 0.2 to 0.5 MPa). The paste is attached to the substrate 410 through the pattern opening 409c.
The rubber hardness is a value measured using an A hardness durometer (JIS K 6253).

詳しくは、スクリーン版４０９上でスキージ４０８を移動させると、ペーストはスキージ４０８の先端でスクリーン版４０９に所定の圧力で押し付けられた状態となり、パターン開口部４０９ｃに入り込むとパターン開口部４０９ｃ内のメッシュ材４０９ａが存在しない開口部を通ってスクリーン版４０９の反対側に押し出され、被印刷物４１０に落下して付着するようになる。このとき、被印刷物４１０に付着した直後は、パターン開口部内の縦糸と横糸の直下の部分にはペーストは付着しないため、ペースト膜の厚みの不均一な状態であるが、その後、メッシュ材４０９ａの開口部の直下の部分に付着したペーストが被印刷物４１０上を流動するため、均一な厚みで連続した所定パターンのペースト膜となる。
ついで、このペースト膜を乾燥して、スクリーン印刷工程が終了する。 Specifically, when the squeegee 408 is moved on the screen plate 409, the paste is pressed against the screen plate 409 with a predetermined pressure at the tip of the squeegee 408, and when entering the pattern opening 409c, the mesh in the pattern opening 409c. The material 409a is pushed out through the opening where the material 409a does not exist and is pushed out to the opposite side of the screen plate 409, and drops and adheres to the substrate 410. At this time, immediately after adhering to the substrate 410, the paste does not adhere to the portion immediately below the warp and weft in the pattern opening, so the thickness of the paste film is uneven. Since the paste adhering to the portion immediately below the opening flows on the substrate 410, the paste film has a predetermined pattern that is continuous with a uniform thickness.
Next, the paste film is dried, and the screen printing process is completed.

このように、スクリーン印刷法は、スクリーン版４０９上のペーストが移動するスキージ４０８によりパターン開口部４０９ｃから押し出され被印刷物４１０に吐出されることによって、スクリーン版４０９に形成したパターン開口部４０９ｃと同じパターンを被印刷物４１０上に形成する手法である。このスクリーン印刷法を太陽電池の電極形成に用いると、チキソ性の高い導電性ペーストを用いることで、被印刷物４１０上に印刷された後もパターン開口部４０９ｃに対応した形状を保ち、高アスペクト比の電極を形成することが可能である。 As described above, the screen printing method is the same as the pattern opening 409c formed in the screen plate 409 by being pushed out of the pattern opening 409c by the squeegee 408 in which the paste on the screen plate 409 moves and discharged onto the printing material 410. This is a technique for forming a pattern on the substrate 410. When this screen printing method is used for the formation of solar cell electrodes, a highly thixotropic conductive paste is used, so that the shape corresponding to the pattern opening 409c is maintained even after being printed on the substrate 410, and a high aspect ratio is obtained. It is possible to form these electrodes.

ここで、従来のスクリーン印刷法で一般的に用いられているスキージ４０８は、その幅が２０〜６０ｍｍ、厚みが５〜２０ｍｍ、長手方向の長さが２００〜３００ｍｍの板状（平型）のものである。また、スキージ４０８の材質はウレタンゴムやシリコーンゴムであり、ゴム硬度６０〜９０度のものがよく用いられる。また、印刷に当たっては、スキージ移動方向におけるスキージ４０８とスクリーン版４０９の成す角が６０〜８０度となるようにスキージ４０８を傾け、鉛直下向き方向（スクリーン版４０９側）に圧力をかけながら、水平方向に移動させることにより印刷を行う。 Here, the squeegee 408 generally used in the conventional screen printing method has a plate shape (flat type) having a width of 20 to 60 mm, a thickness of 5 to 20 mm, and a length in the longitudinal direction of 200 to 300 mm. Is. The material of the squeegee 408 is urethane rubber or silicone rubber, and one having a rubber hardness of 60 to 90 degrees is often used. In printing, the squeegee 408 is tilted so that the angle formed by the squeegee 408 and the screen plate 409 in the squeegee movement direction is 60 to 80 degrees, and the pressure is applied in the vertical downward direction (screen plate 409 side), while in the horizontal direction. Printing is performed by moving to.

このとき、スキージ４０８先端の角の部分がスクリーン版４０９に対して断面の状態としては点で接触しているため（図６（ａ））、スキージ移動方向におけるスクリーン版４０９の被印刷物４１０との接触領域ａはごく狭く（図６（ｂ））、スクリーン版４０９と被印刷物４１０が接触している時間が短くなり、ペースト膜の印刷仕上がり（例えば、直線部分）はシャープなものとなる。しかしながら、このスクリーン印刷法で印刷速度を増加させると、スクリーン版４０９と被印刷物４１０との接触時間が更に短くなり、ペーストが被印刷物４１０側に転移するための時間が不足するため、被印刷物４１０上へのペーストの吐出量が減少してしまう。 At this time, since the corner portion of the tip of the squeegee 408 is in contact with the screen plate 409 by a point as a cross-sectional state (FIG. 6A), the screen plate 409 in the moving direction of the squeegee 409 is in contact with the substrate 410. The contact area a is very narrow (FIG. 6B), the time during which the screen plate 409 and the printing material 410 are in contact with each other is shortened, and the print finish of the paste film (for example, a straight line portion) becomes sharp. However, when the printing speed is increased by this screen printing method, the contact time between the screen plate 409 and the printing material 410 is further shortened, and the time for the paste to transfer to the printing material 410 side is insufficient. The amount of paste discharged upward is reduced.

そのため、このような従来のスクリーン印刷法を前述した太陽電池の製造工程のうち、受光面（表面）側の電極形成に用いて印刷速度を増加させると、フィンガー電極の膜厚が部分的に減少したり、断線が発生したりして、その部分が抵抗の律速となり、太陽電池特性が低下してしまう問題が発生した。また、開口の広いバスバー電極においては、そのパターン開口部４０９ｃのところでスキージ４０８が落ち込むことにより、前述のように、サドル現象によるバスバー電極の幅方向における端部の高さ（膜厚）とフィンガー電極の高さ（膜厚）に差が生じ、両者の接続部の断線が発生する問題があった。 Therefore, if the conventional screen printing method is used for the electrode formation on the light receiving surface (front surface) side in the solar cell manufacturing process described above, the film thickness of the finger electrode is partially reduced when the printing speed is increased. Or a disconnection occurs, and the portion becomes the rate-determining resistor, resulting in a problem that the solar cell characteristics deteriorate. Further, in the bus bar electrode having a wide opening, the squeegee 408 falls at the pattern opening 409c, and as described above, the height (film thickness) of the end in the width direction of the bus bar electrode due to the saddle phenomenon and the finger electrode There is a problem that a difference occurs in the height (film thickness), and disconnection of the connecting portion between the two occurs.

本発明者らは、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行い、被印刷物（太陽電池用基板）に対するスクリーン版の接触状態をスキージの形状により改善できるという知見に基づき、本発明を成すに至った。 The present inventors have intensively studied to solve these problems, and have reached the present invention based on the knowledge that the contact state of the screen plate with the substrate (solar cell substrate) can be improved by the shape of the squeegee. It was.

図７を用いて本発明の構成を説明する。
本発明は、前述した太陽電池の製造工程（図４）のうち、受光面（表面）側の電極形成工程（図４（ｘ））においてスクリーン印刷法を採用するものであって、図５，図６に示した従来のスクリーン印刷法における平型のスキージ４０８に代えて、円柱状のスキージ６０８を用いることを特徴とするものである（図７（ａ））。 The configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
The present invention employs a screen printing method in the electrode forming step (FIG. 4 (x)) on the light receiving surface (front surface) side in the above-described solar cell manufacturing step (FIG. 4). A cylindrical squeegee 608 is used instead of the flat squeegee 408 in the conventional screen printing method shown in FIG. 6 (FIG. 7A).

このとき、スキージ６０８の外周部分がスクリーン版４０９に対して断面の状態としては外周面に沿った線で接触しているため（図７（ａ））、スキージ移動方向におけるスクリーン版４０９の被印刷物４１０との接触領域ｂは従来（図６（ｂ）に示す接触領域ａ）よりも広く（図７（ｂ））、スクリーン版４０９と被印刷物４１０が接触している時間が長くなる。したがって、本発明によれば、スクリーン印刷の印刷条件（スクリーン版４０９、導電性ペースト、印刷速度等）を変えずに、スキージのみを平型のスキージ（平スキージ）から円柱状のスキージに変更することで、スクリーン版４０９と被印刷物４１０である基板との接触時間が長くなることから、被印刷物４１０である半導体基板（反射防止膜１０２）に転移（吐出）する導電性ペースト量を減少させることなく、印刷速度を増加させることができるようになり、断線等の不具合を防止することが可能となる。 At this time, since the outer peripheral portion of the squeegee 608 is in contact with the screen plate 409 by a line along the outer peripheral surface as a cross-sectional state (FIG. 7A), the printing material of the screen plate 409 in the squeegee moving direction. The contact area b with 410 is wider than the conventional area (contact area a shown in FIG. 6B) (FIG. 7B), and the time during which the screen plate 409 is in contact with the substrate 410 becomes longer. Therefore, according to the present invention, only the squeegee is changed from a flat squeegee (flat squeegee) to a cylindrical squeegee without changing screen printing conditions (screen plate 409, conductive paste, printing speed, etc.). As a result, the contact time between the screen plate 409 and the substrate that is the printing object 410 becomes longer, so that the amount of conductive paste transferred (discharged) to the semiconductor substrate (the antireflection film 102) that is the printing object 410 is reduced. Therefore, the printing speed can be increased, and problems such as disconnection can be prevented.

ここで、スキージ６０８は、ローラ回転可能な円柱形状のものであり、その外周面がスクリーン版４０９と接触する押圧部材である。印刷の際にはスキージ６０８がスクリーン版４０９上を移動すると共にローラ回転して該スクリーン版４０９を押圧することから、スクリーン版４０９を均一に押圧するためにスキージ６０８である円柱の両端面は真円であることが好ましい。 Here, the squeegee 608 is a cylindrical member that can rotate with a roller, and an outer peripheral surface of the squeegee 608 is a pressing member that contacts the screen plate 409. At the time of printing, the squeegee 608 moves on the screen plate 409 and rotates the roller to press the screen plate 409, so that both end surfaces of the cylinder which is the squeegee 608 are true to press the screen plate 409 uniformly. A circle is preferred.

また、スキージ６０８の少なくとも表面部分はウレタンゴムやシリコーンゴム等の弾性材料からなることが好ましい。このような円柱状のスキージ６０８は、円柱状の金型に所定の材料を流し込んで硬化させて弾性材とする方法や、シート状に成形したゴムを軸となる芯材に巻きつける方法によって作製することができる。 Further, at least the surface portion of the squeegee 608 is preferably made of an elastic material such as urethane rubber or silicone rubber. Such a columnar squeegee 608 is produced by pouring a predetermined material into a columnar mold and curing it to make an elastic material, or by winding a sheet-shaped rubber around a core material serving as a shaft. can do.

スキージ６０８の表面を構成する弾性材料のゴム硬度は６０〜９０度が好ましい。弾性材料のゴム硬度が６０度未満、９０度超ではいずれの場合もペーストの吐出性能が低下し、印刷速度を増加させることが難しくなる。 The rubber hardness of the elastic material constituting the surface of the squeegee 608 is preferably 60 to 90 degrees. If the rubber hardness of the elastic material is less than 60 degrees or more than 90 degrees, in any case, the discharge performance of the paste is lowered and it is difficult to increase the printing speed.

また、スキージ６０８が芯材に弾性材料を巻き付けてなるものの場合、その表面を構成する弾性材料の厚さは５ｍｍ以上２００ｍｍ以下が好ましい。弾性材料の厚さが５ｍｍ未満ではスキージ６０８をスクリーン版４０９に押し付けた場合にその弾性変形が不足してペーストの吐出性能が低下するおそれがある。一方、弾性材料の厚さを２００ｍｍ超としてもスキージ６０８としての性能はそれ以上向上することはなく、経済的ではない。 When the squeegee 608 is formed by winding an elastic material around a core material, the thickness of the elastic material constituting the surface is preferably 5 mm or more and 200 mm or less. If the thickness of the elastic material is less than 5 mm, when the squeegee 608 is pressed against the screen plate 409, the elastic deformation is insufficient and the paste discharge performance may be deteriorated. On the other hand, even if the thickness of the elastic material exceeds 200 mm, the performance as the squeegee 608 does not improve any more and is not economical.

スキージ６０８の直径は１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下がより好ましい。スキージ６０８の直径が１０ｍｍ未満になるとスクリーン版４０９に接触する面積が小さくなり、本発明の効果が得られにくくなる場合がある。一方、スキージ６０８の直径が２００ｍｍ超となると、被印刷物である半導体基板とスクリーン版４０９の接触面積が大きくなりすぎて、半導体基板がスクリーン版４０９に貼り付いてしまうという不具合が発生するおそれがある。 The diameter of the squeegee 608 is preferably 10 mm or more and 200 mm or less, and more preferably 50 mm or more and 150 mm or less. When the diameter of the squeegee 608 is less than 10 mm, the area in contact with the screen plate 409 becomes small, and it may be difficult to obtain the effects of the present invention. On the other hand, when the diameter of the squeegee 608 exceeds 200 mm, the contact area between the semiconductor substrate, which is the printing object, and the screen plate 409 becomes too large, and there is a possibility that the semiconductor substrate sticks to the screen plate 409. .

本発明では、このようなスキージ６０８を用いて受光面（表面）側の電極形成工程（図４（ｘ））においてつぎの手順でスクリーン印刷を行う。
（工程１）まず、フィンガー電極用パターン開口部及び上記バスバー電極用パターン開口部を有するスクリーン版４０９を被印刷物４１０である基板（前述の太陽電池用の基板であって反射防止膜１０２が形成された面）上方に所定距離だけ離して配置する。 In the present invention, such squeegee 608 is used to perform screen printing in the following procedure in the electrode forming step (FIG. 4 (x)) on the light receiving surface (front surface) side.
(Step 1) First, a screen plate 409 having finger electrode pattern openings and the above-mentioned bus bar electrode pattern openings is used as a substrate to be printed 410 (the above-mentioned substrate for solar cells and the antireflection film 102 is formed). A predetermined distance above the surface.

ここで、本発明で行うスクリーン印刷法では、円柱状のスキージ６０８を用いることにより、スクリーン版４０９と基板の接触時間が長くなるという利点があるが、形成されるフィンガー電極１０７の幅は広がってしまう傾向があるため、出来上がりのフィンガー電極１０７の線幅を想定し、従来のスクリーン印刷における低速印刷の場合と同等のペースト塗布量が得られるように、フィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの幅と版膜４０９ｂの厚さを調整することが好ましい。例えば、フィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの幅を７０μｍとした場合、従来の平スキージ４０８で印刷するとフィンガー電極１０７の出来上がり線幅は９０μｍとなる。一方、本発明の円柱状のスキージ６０８を用いると、フィンガー電極１０７の出来上がり線幅は広がって１００μｍとなる。この場合、フィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの幅を６０μｍに設計しておけば、フィンガー電極１０７の出来上がり線幅を９０μｍとすることが可能である。また、パターン開口部４０９ｃの幅を狭くすると、パターン開口部４０９ｃの開口部分に充填されるペースト量が少なくなってしまうため、版膜４０９ｂの厚さを従来よりも５〜１０μｍほど厚くすることが好ましい。これにより、ペーストの不足分を補うことが出来る。 Here, the screen printing method performed in the present invention has an advantage that the contact time between the screen plate 409 and the substrate becomes longer by using the columnar squeegee 608, but the width of the finger electrode 107 to be formed is increased. Therefore, assuming the line width of the completed finger electrode 107, the width and plate of the finger electrode pattern opening 409c are obtained so that the paste application amount equivalent to that of the low-speed printing in the conventional screen printing can be obtained. It is preferable to adjust the thickness of the film 409b. For example, when the width of the finger electrode pattern opening 409c is 70 μm, when the conventional flat squeegee 408 is used for printing, the finished line width of the finger electrode 107 is 90 μm. On the other hand, when the columnar squeegee 608 of the present invention is used, the finished line width of the finger electrode 107 is increased to 100 μm. In this case, if the width of the finger electrode pattern opening 409c is designed to be 60 μm, the finished line width of the finger electrode 107 can be 90 μm. Further, if the width of the pattern opening 409c is narrowed, the amount of paste that fills the opening of the pattern opening 409c is reduced. Therefore, the thickness of the plate film 409b may be increased by about 5 to 10 μm than the conventional one. preferable. Thereby, the shortage of paste can be compensated.

したがって、スクリーン版４０９のフィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの幅が３０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。また、スクリーン版４０９の版膜４０９ｂの厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。 Therefore, the width of the finger electrode pattern opening 409c of the screen plate 409 is preferably 30 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 80 μm or less. The thickness of the plate film 409b of the screen plate 409 is preferably 10 μm or more and 50 μm or less.

なお、本工程で使用するスクリーン版４０９は、フィンガー電極用のパターン開口部４０９ｃとして、幅３０〜８０μｍ、間隔０．５〜４．０ｍｍの櫛型のパターン開口部を有するものとする。また、バスバー電極用パターン開口部は、長手方向が全てのフィンガーと接するように配置され、短手方向が１．０〜３．０ｍｍ幅を有する。 Note that the screen plate 409 used in this step has a comb-shaped pattern opening with a width of 30 to 80 μm and an interval of 0.5 to 4.0 mm as a pattern opening 409c for finger electrodes. The bus bar electrode pattern openings are arranged so that the longitudinal direction is in contact with all the fingers, and the short direction has a width of 1.0 to 3.0 mm.

（工程２）次に、スクリーン版４０９表面に、導電性ペーストを塗布する。この導電性ペーストは、例えば銀粉末とガラスフリットと有機物バインダを混合した、粘度３００〜５００Ｐａ・ｓ（例えばＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計、５ｒｐｍ）、チキソ比３．０〜５．０（例えば５ｒｐｍでの測定値／５０ｒｐｍでの測定値）の導電性ペーストである。 (Step 2) Next, a conductive paste is applied to the surface of the screen plate 409. This conductive paste has a viscosity of 300 to 500 Pa · s (for example, Brookfield viscometer, 5 rpm) and a thixo ratio of 3.0 to 5.0 (for example, measured at 5 rpm), for example, a mixture of silver powder, glass frit, and organic binder. / Measured value at 50 rpm).

（工程３）次に、円柱状のスキージ６０８に対して鉛直下向きに圧力をかけて該スキージ６０８をスクリーン版４０９の表面に押圧した状態で水平方向に移動させ、上記基板上に所定パターンの導電性ペーストを印刷する。このときの印刷速度は１５０ｍｍ／ｓ〜４００ｍｍ／ｓ、特に２００ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓが好ましい。印刷速度１５０ｍｍ／ｓ未満では生産性が低下して好ましくなく、印刷速度４００ｍｍ／ｓ超ではペースト吐出量が低下して断線等のおそれがある。 (Step 3) Next, pressure is applied vertically downward to the cylindrical squeegee 608 so that the squeegee 608 is pressed against the surface of the screen plate 409 and moved in the horizontal direction to conduct a predetermined pattern of conduction on the substrate. Print the adhesive paste. The printing speed at this time is preferably 150 mm / s to 400 mm / s, particularly 200 mm / s to 300 mm / s. If the printing speed is less than 150 mm / s, productivity is lowered, which is not preferable. If the printing speed exceeds 400 mm / s, the amount of paste discharged is reduced, which may cause disconnection.

この場合、スキージ６０８を不図示の駆動機構の駆動によりローラ回転させながら印刷することが好ましい。スキージ６０８を回転することによってペーストにせん断力が作用して、高チキソ性の導電性ペーストであっても、低粘度の状態で印刷することができる。また、スキージ６０８が回転し続けることによってペースト粘度を一定に保つことが出来るため、印刷初期と終期で印刷性が変化しない。また、スキージ６０８を回転させながら印刷することで、均一にスキージ６０８が磨耗するため、スキージ６０８の形状を保つことができる。 In this case, it is preferable to perform printing while rotating the roller of the squeegee 608 by driving a drive mechanism (not shown). By rotating the squeegee 608, a shearing force acts on the paste, and even a highly thixotropic conductive paste can be printed in a low viscosity state. Further, since the paste viscosity can be kept constant by continuing to rotate the squeegee 608, the printability does not change between the initial printing stage and the final printing stage. Further, by printing while rotating the squeegee 608, the squeegee 608 is evenly worn, so that the shape of the squeegee 608 can be maintained.

このとき、スキージ６０８の周速度は１５０ｍｍ／ｓ〜２，０００ｍｍ／ｓ、特に２００ｍｍ／ｓ〜７００ｍｍ／ｓが好ましい。スキージ６０８の周速度が１５０ｍｍ／ｓ未満の場合、せん断力不足となって高チキソ性ペーストの印刷ができなくなったり、粘度安定性が失われる等、上記効果が発現しなくなるため好ましくない場合がある。また、スキージ磨耗の均一性も失われてしまうおそれがある。一方、スキージ６０８の周速度が２，０００ｍｍ／ｓ超の場合はスキージ６０８との摩擦熱によってペースト粘度が小さくなり、周辺に飛び散ってしまう等の不具合が生じるおそれがある。
なお、印刷速度は、単位時間あたりのスキージ中心の移動距離であり、周速度は、単位時間あたりのスキージ円周上の点の移動距離である。 At this time, the peripheral speed of the squeegee 608 is preferably 150 mm / s to 2,000 mm / s, particularly preferably 200 mm / s to 700 mm / s. When the peripheral speed of the squeegee 608 is less than 150 mm / s, the shearing effect is insufficient, and printing of a high thixotropic paste cannot be performed or the viscosity stability is lost. . Also, the uniformity of squeegee wear may be lost. On the other hand, when the peripheral speed of the squeegee 608 is more than 2,000 mm / s, there is a risk that the paste viscosity becomes small due to frictional heat with the squeegee 608 and the squeegee 608 is scattered around.
The printing speed is the moving distance of the center of the squeegee per unit time, and the peripheral speed is the moving distance of points on the circumference of the squeegee per unit time.

また、フィンガー電極１０７の細線の形状パターンを適切に印刷するために、スキージ６０８の移動方向（印刷方向）とフィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの長手方向が平行であることが好ましい。 Further, in order to appropriately print the fine line shape pattern of the finger electrode 107, the moving direction (printing direction) of the squeegee 608 and the longitudinal direction of the finger electrode pattern opening 409c are preferably parallel.

このとき、印刷方向はバスバー電極用パターン開口部４０９ｃの長手方向に対して垂直であり、従来の平スキージ４０８では、開口の広いバスバー電極用パターン開口部４０９ｃにスキージ４０８が落ち込んでサドル現象が発生することが問題となっていたが、本発明によれば円柱状のスキージ６０８とスクリーン版４０９との接触面積が従来の平スキージ４０８よりも広くなることから（図７（ｂ））、スキージ６０８がパターン開口部４０９ｃに落ち込まず、よってサドル現象を抑制してバスバー電極１０５における膜厚の差がなくなるためにバスバー電極１０５とフィンガー電極１０７の接続部の断線の発生率を激減させる効果もある。 At this time, the printing direction is perpendicular to the longitudinal direction of the bus bar electrode pattern opening 409c, and in the conventional flat squeegee 408, the squeegee 408 falls into the bus bar electrode pattern opening 409c having a wide opening, and a saddle phenomenon occurs. However, according to the present invention, the contact area between the columnar squeegee 608 and the screen plate 409 is larger than that of the conventional flat squeegee 408 (FIG. 7B). Therefore, the saddle phenomenon is suppressed and the difference in film thickness between the bus bar electrodes 105 is eliminated, so that the occurrence rate of the disconnection at the connection portion between the bus bar electrode 105 and the finger electrode 107 is drastically reduced.

以上のように、本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池用の基板にフィンガー電極を形成するスクリーン印刷工程において、円柱状のスキージを用いることによって、従来の平スキージを用いる場合よりもスキージが押圧してスクリーン版と基板が接触する領域を広くして両者の接触時間を長くすることができるので、ペースト吐出量を減少させることなく、印刷速度を増加させることが可能となり、フィンガー電極の断線等の不具合を防止することもできる。すなわち、本発明によれば、製造する太陽電池の効率を低下させることなく、生産性を著しく向上させることが可能である。
これに加えて、円柱状のスキージを駆動により回転させることによって、ペーストにせん断力が作用するので、高チキソ性の導電性ペーストであっても低粘度で印刷することができる。また、円柱状のスキージが回転し続けることによってペースト粘度を一定に保つことができるため、印刷初期と終期で印刷性が変化しない。更に、スキージを回転させながら印刷することで、均一にスキージが磨耗するため、長期に亘ってスキージを適切な形状に保つことができる。 As described above, according to the method for manufacturing a solar cell of the present invention, in the screen printing process for forming the finger electrode on the substrate for the solar cell, by using the columnar squeegee, the conventional flat squeegee is used. Since the contact area between the screen plate and the substrate can be increased by pressing the squeegee and the contact time between the two can be extended, the printing speed can be increased without reducing the paste discharge amount. Problems such as electrode disconnection can also be prevented. That is, according to the present invention, productivity can be significantly improved without reducing the efficiency of the solar cell to be manufactured.
In addition, since a shearing force acts on the paste by rotating the columnar squeegee by driving, even a highly thixotropic conductive paste can be printed with low viscosity. Further, since the paste viscosity can be kept constant by continuing to rotate the cylindrical squeegee, the printability does not change between the initial printing stage and the final printing stage. Furthermore, by printing while rotating the squeegee, the squeegee is uniformly worn, so that the squeegee can be kept in an appropriate shape for a long time.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
［実施例１］
Ｐ型半導体基板を４０枚用いて以下の手順で処理を行い、太陽電池を作製した。
（ｉ）まず、Ｐ型半導体基板１００として、１５ｃｍ角、厚さ２５０μｍ、比抵抗２．０Ω・ｃｍのホウ素ドープ｛１００｝ｐ型アズカットシリコン基板を用意し、濃水酸化カリウム水溶液によりダメージ層を除去した後に、テクスチャを形成した。
（ｉｉ）次に、その基板をオキシ塩化リン雰囲気下８５０℃で熱処理してＮ型拡散層１０１を形成し、ついでフッ酸にてリンガラスを除去して洗浄、乾燥を行った。
（ｉｉｉ）次に、プラズマＣＶＤ装置を用い、受光面側にＳｉＮｘの反射防止膜１０２を成膜した。
（ｉｖ）基板の裏面側に、銀粉末とガラスフリットを有機物バインダで混合したペーストをバスバー電極１０６用のパターン形状にスクリーン印刷した後、アルミニウム粉末を有機物バインダで混合した導電性ペーストをバスバー電極１０６以外の領域にアルミニウム電極１０４用のパターン形状にスクリーン印刷した。ついで、乾燥により裏面のペースト膜から有機溶媒を除去して裏面電極（アルミニウム電極１０４、バスバー電極１０６）を形成した半導体基板を作製した。
（ｖ）次に、この半導体基板の反射防止膜１０２の上に、以下の条件のスクリーン印刷法により、図２に示すフィンガー電極１０７及びバスバー電極１０５用のペースト膜を形成した。その条件は次の通りである。
・導電性ペースト；銀粉末と、ガラスフリットと、有機ビヒクルと、有機溶媒とを主成分とし、添加物として金属酸化物を含有したものを用いた。
・スクリーン版４０９；
・・メッシュ材４０９ａ：ステンレス細線からなる縦糸と横糸とを直交するように編み込んだ紗
・・版膜４０９ｂの厚さ：１０μｍ
・・フィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの幅：７０μｍ
・・フィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの間隔：２．３ｍｍ
・・バスバー電極用パターン開口部４０９ｃの幅：１．５ｍｍ
・スキージ６０８；
・・円柱状スキージ：直径１００ｍｍ、長さ２２０ｍｍ
・・材質：シリコーンゴム成形品（ゴム硬度７０度）
・スクリーン版４０９と半導体基板とのギャップ：２ｍｍ
・印圧；０．３ＭＰａ
・印刷速度；印刷速度２００ｍｍ／ｓ
（ｖｉ）次に、サンプルを１５０℃のクリーンオーブンに入れて、ペースト膜の有機溶媒を除去した後、８００℃の空気雰囲気下で焼成処理を行い、フィンガー電極１０７及びバスバー電極１０５を形成して太陽電池サンプルを得た。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
Processing was carried out in the following procedure using 40 P-type semiconductor substrates to produce solar cells.
(I) First, as a P-type semiconductor substrate 100, a boron-doped {100} p-type as-cut silicon substrate having a 15 cm square, a thickness of 250 μm, and a specific resistance of 2.0 Ω · cm is prepared, and a damage layer is formed using a concentrated potassium hydroxide aqueous solution. After removing the texture, a texture was formed.
(Ii) Next, the substrate was heat-treated at 850 ° C. in a phosphorus oxychloride atmosphere to form an N-type diffusion layer 101, and then the phosphorus glass was removed with hydrofluoric acid, followed by washing and drying.
(Iii) Next, using a plasma CVD apparatus, a SiNx antireflection film 102 was formed on the light receiving surface side.
(Iv) On the back side of the substrate, a paste in which silver powder and glass frit are mixed with an organic binder is screen printed in a pattern shape for the bus bar electrode 106, and then a conductive paste in which aluminum powder is mixed with the organic binder is used as the bus bar electrode 106. The area other than the above was screen-printed in a pattern shape for the aluminum electrode 104. Next, the organic substrate was removed from the paste film on the back surface by drying to prepare a semiconductor substrate on which the back electrodes (aluminum electrode 104, bus bar electrode 106) were formed.
(V) Next, paste films for the finger electrodes 107 and the bus bar electrodes 105 shown in FIG. 2 were formed on the antireflection film 102 of the semiconductor substrate by screen printing under the following conditions. The conditions are as follows.
Conductive paste: a paste containing silver powder, glass frit, organic vehicle and organic solvent as main components and a metal oxide as an additive was used.
-Screen plate 409;
..Mesh material 409a: Saddle in which warp yarns and weft yarns made of stainless steel fine wires are woven so as to be orthogonal to each other.
..Width of finger electrode pattern opening 409c: 70 μm
..Spacing between finger electrode pattern openings 409c: 2.3 mm
..Width of bus bar electrode pattern opening 409c: 1.5 mm
・ Squeegee 608;
..Cylindrical squeegee: diameter 100 mm, length 220 mm
..Material: Silicone rubber molded product (rubber hardness 70 degrees)
・ Gap between screen plate 409 and semiconductor substrate: 2 mm
・ Printing pressure: 0.3 MPa
・ Printing speed: Printing speed 200mm / s
(Vi) Next, the sample is put in a clean oven at 150 ° C., the organic solvent in the paste film is removed, and then the baking treatment is performed in an air atmosphere at 800 ° C. to form the finger electrode 107 and the bus bar electrode 105. A solar cell sample was obtained.

［実施例２］
実施例１において、上記手順（ｖ）における版膜４０９ｂの厚さを１５μｍ、フィンガー電極用パターン開口部４０９ｃの幅を６０μｍとし、それ以外は実施例１と同じ条件で太陽電池サンプルを作製した。 [Example 2]
In Example 1, a solar cell sample was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the thickness of the plate film 409b in the procedure (v) was 15 μm and the width of the finger electrode pattern opening 409c was 60 μm.

［比較例１］
実施例１において、上記手順（ｖ）における円柱状スキージ６０８に代えて、ヘラ状の平スキージ４０８（幅５０ｍｍ、厚み１０ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、シリコーンゴム製、ゴム硬度７０度）を用い、該平スキージ４０８のスクリーン版４０９に対する傾け角度を７０°、印刷速度５０ｍｍ／ｓとし、それ以外は実施例１と同じ条件で太陽電池サンプルを作製した。 [Comparative Example 1]
In Example 1, instead of the columnar squeegee 608 in the procedure (v), a flat squeegee 408 (width 50 mm, thickness 10 mm, length 220 mm, made of silicone rubber, rubber hardness 70 degrees) is used. A solar cell sample was produced under the same conditions as in Example 1 except that the tilt angle of the squeegee 408 with respect to the screen plate 409 was 70 ° and the printing speed was 50 mm / s.

［比較例２］
比較例１において、上記手順（ｖ）における印刷速度を２００ｍｍ／ｓとし、それ以外は比較例１と同じ条件で太陽電池サンプルを作製した。 [Comparative Example 2]
In Comparative Example 1, a solar cell sample was produced under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the printing speed in the procedure (v) was 200 mm / s.

（評価方法）
以上のように作製した太陽電池４０枚それぞれについて、光学顕微鏡によるフィンガー電極観察と太陽電池の電気的特性について評価を行った。詳しくは、フィンガー電極観察として、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、型式ＶＫ−Ｘ１００）を用いて印刷後のフィンガー電極１０７の幅と高さを観察した。また、太陽電池の電気的特性の測定として、ソーラーシミュレータ（山下電装株式会社製、型式ＹＳＳ−１６０Ａ）を用いて、ソーラーシミュレータの光（基板温度２５℃、照射強度：１ｋＷ／ｍ²、スペクトル：ＡＭ１．５グローバル）を太陽電池サンプルに照射して、該太陽電池サンプルの電流−電圧特性を測定し、測定結果から短絡電流、曲線因子、変換効率を求めた。なお、測定値は太陽電池４０枚の平均値として求めた。
その結果を表１に示す。 (Evaluation method)
For each of the 40 solar cells produced as described above, finger electrode observation with an optical microscope and the electrical characteristics of the solar cell were evaluated. Specifically, as finger electrode observation, the width and height of the finger electrode 107 after printing were observed using a laser microscope (manufactured by Keyence Corporation, model VK-X100). Moreover, as a measurement of the electrical characteristics of a solar cell, using a solar simulator (Yamashita Denso Co., Ltd., model YSS-160A), the light of the solar simulator (substrate temperature 25 ° C., irradiation intensity: 1 kW / m ² , spectrum: AM1.5 global) was irradiated to the solar cell sample, the current-voltage characteristics of the solar cell sample were measured, and the short circuit current, the fill factor, and the conversion efficiency were obtained from the measurement results. In addition, the measured value was calculated | required as an average value of 40 solar cells.
The results are shown in Table 1.

評価の結果、比較例１と比較例２を比較すると、印刷速度が増加すると、フィンガー電極１０７の幅が５μｍほど狭くなり、高さも５μｍほど低くなった。これに伴い、比較例２は、電極断面積や半導体基板との接触面積が減少したことにより、比較例１よりも曲線因子及び変換効率が減少した。なお、比較例２では、バスバー電極１０５にサドル現象が発生した。
これに対して、実施例１では、比較例１と同等の曲線因子及び変換効率が得られたが、短絡電流が比較例１よりも減少した。円柱状のスキージに変更したことにより、フィンガー電極１０７の幅が広くなったためと考えられる。
また、実施例２では、フィンガー電極１０７の幅、高さ共に比較例１とほぼ同じとなり、比較例１と同等の太陽電池の電気的特性を示した。なお、実施例１、２では、バスバー電極１０５にサドル現象は起きなかった。
以上のように、円柱状のスキージを用いるスクリーン印刷法により、ペースト吐出量を減少させることなく、印刷速度を増加させることが可能となり、高効率の太陽電池を生産性良く製造することが可能である。 As a result of the evaluation, when Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were compared, when the printing speed was increased, the width of the finger electrode 107 was reduced by about 5 μm and the height was also reduced by about 5 μm. Along with this, in Comparative Example 2, the fill factor and the conversion efficiency were reduced as compared with Comparative Example 1 because the electrode cross-sectional area and the contact area with the semiconductor substrate were reduced. In Comparative Example 2, a saddle phenomenon occurred in the bus bar electrode 105.
On the other hand, in Example 1, the same fill factor and conversion efficiency as in Comparative Example 1 were obtained, but the short circuit current was smaller than in Comparative Example 1. It is considered that the width of the finger electrode 107 is widened by changing to a columnar squeegee.
Further, in Example 2, the width and height of the finger electrode 107 are substantially the same as those in Comparative Example 1, and the solar cell electrical characteristics equivalent to those in Comparative Example 1 are shown. In Examples 1 and 2, no saddle phenomenon occurred in the bus bar electrode 105.
As described above, the screen printing method using a columnar squeegee makes it possible to increase the printing speed without reducing the paste discharge amount, and to produce a highly efficient solar cell with high productivity. is there.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, changes, deletions, and the like can be performed by those skilled in the art. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

１００Ｐ型半導体基板
１０１Ｎ型拡散層
１０２反射防止膜
１０３ＢＳＦ層
１０４アルミニウム電極
１０５バスバー電極（表面）
１０６バスバー電極（裏面）
１０７フィンガー電極
４０８，６０８スキージ
４０９スクリーン版
４０９ａメッシュ材
４０９ｂ版膜
４０９ｃパターン開口部
４１０被印刷物
ａ，ｂ接触領域 100 P-type semiconductor substrate 101 N-type diffusion layer 102 Antireflection film 103 BSF layer 104 Aluminum electrode 105 Bus bar electrode (surface)
106 Busbar electrode (back)
107 Finger electrodes 408, 608 Squeegee 409 Screen plate 409a Mesh material 409b Plate film 409c Pattern opening 410 Printed material a, b Contact area

Claims

スクリーン印刷法により、太陽電池用の基板にフィンガー電極及びバスバー電極を同時に形成するスクリーン印刷工程を有する太陽電池の製造方法であって、
上記スクリーン印刷工程は、上記フィンガー電極用パターン開口部及びバスバー電極用パターン開口部を有するスクリーン版を上記基板上方に配置し、円柱状のスキージを駆動機構により回転させながら上記スクリーン版の表面に押圧した状態で移動させて、この円柱状のスキージの回転によりスクリーン版上のブルックフィールド粘度計による回転数５ｒｐｍ時の粘度が３００〜５００Ｐａ・ｓ、回転数５ｒｐｍ時の粘度と回転数５０ｒｐｍ時の粘度との比であるチキソ比が３．０〜５．０の導電性ペーストにせん断力を作用させながら上記基板上に所定パターンの導電性ペーストを印刷するものであることを特徴とする太陽電池の製造方法。 A method for producing a solar cell having a screen printing step of simultaneously forming a finger electrode and a bus bar electrode on a substrate for solar cell by a screen printing method,
In the screen printing step, a screen plate having the finger electrode pattern opening and the bus bar electrode pattern opening is disposed above the substrate, and a cylindrical squeegee is pressed against the surface of the screen plate while being rotated by a driving mechanism. In this state, the rotation of this cylindrical squeegee causes the viscosity at 300 rpm to 500 rpm by the Brookfield viscometer on the screen plate, the viscosity at 5 rpm and the viscosity at 50 rpm. A conductive paste having a predetermined pattern is printed on the substrate while applying a shearing force to the conductive paste having a thixo ratio of 3.0 to 5.0 . Production method.

上記円柱状のスキージについて、その移動速度が１５０ｍｍ／ｓ以上４００ｍｍ／ｓ以下であり、その周速度が１５０ｍｍ／ｓ以上２，０００ｍｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。 2. The sun according to claim 1, wherein the columnar squeegee has a moving speed of 150 mm / s or more and 400 mm / s or less and a peripheral speed of 150 mm / s or more and 2,000 mm / s or less. Battery manufacturing method.

上記円柱状のスキージの直径が１０ｍｍ以上２００ｍｍ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製造方法。 3. The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the cylindrical squeegee has a diameter of 10 mm to 200 mm.

上記スクリーン版の版膜の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であり、該スクリーン版の上記フィンガー電極用パターン開口部の幅が３０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。 The thickness of the plate film of the screen plate is 10 µm or more and 50 µm or less, and the width of the finger electrode pattern opening of the screen plate is 30 µm or more and 100 µm or less. 2. A method for producing a solar cell according to item 1.

上記円柱状のスキージを上記バスバー電極用パターン開口部の長手方向に対して垂直方向に移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。 5. The method of manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the columnar squeegee is moved in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the bus bar electrode pattern opening. 6.