JP5904881B2 - Solar cell manufacturing method and printing mask - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池の製造方法、および印刷マスクに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell and a printing mask.

２１世紀を迎え、やがて枯渇すると言われている化石エネルギーの価格上昇や、大気中の二酸化炭素の増加による地球温暖化が問題となっている。また、震災に伴う原子力発電所の事故によって、より一層、クリーンな自然エネルギーへの注目が集まっている。これらを受けて、自然エネルギーの開発が急ピッチで行われており、その中でも、各国政府のエネルギー政策の後押しもあって、特に、太陽電池による太陽光発電の普及に拍車がかかっている。   As the 21st century begins, rising prices of fossil energy, which is said to be depleted, and global warming due to an increase in carbon dioxide in the atmosphere have become problems. In addition, the nuclear power plant accident accompanying the earthquake has attracted more attention to clean natural energy. As a result, the development of natural energy has been carried out at a rapid pace, and in particular, the promotion of the energy policy of each government has spurred the spread of solar power generation using solar cells.

現在、太陽電池を構成する太陽電池セルとしては、シリコン等の基板材料の受光面と、その反対側の裏面との各々に電極を備えるものが主流とされている。近年、その両面のうちの裏面のみに電極が形成された太陽電池セルも実用化されているが、両面に電極が形成された太陽電池セルが、依然として広く普及している。   At present, as a solar cell constituting a solar cell, a cell having electrodes on each of a light receiving surface of a substrate material such as silicon and a back surface on the opposite side is mainly used. In recent years, solar cells in which electrodes are formed only on the back surface of both surfaces have been put into practical use, but solar cells in which electrodes are formed on both surfaces are still widely used.

例えば、特許文献１では、太陽電池の製造に際しては、次のような手順を採用する。まず、シリコン等の基板材料の表面に、エッチング等の手法によりテクスチャ構造（凹凸）を形成し、拡散等の手法によりｐｎ結合を形成する。次に、当該基板材料の少なくとも一面に窒化シリコン膜からなる絶縁膜を形成し、絶縁膜上に金属ペーストのパターンを設けて焼成する。金属ペーストは、加熱によって絶縁膜を溶融する性質のガラスを含む。さらに、焼成を経た基板材料を、ガラス成分を溶解する性質のエッチング液に浸漬し、水素を含む雰囲気中で熱処理を施す。また、例えば特許文献２および３には、基板材料の両面に電極を有する太陽電池の製造方法が開示されている。   For example, in patent document 1, the following procedure is employ | adopted in the case of manufacture of a solar cell. First, a texture structure (unevenness) is formed on the surface of a substrate material such as silicon by a technique such as etching, and a pn bond is formed by a technique such as diffusion. Next, an insulating film made of a silicon nitride film is formed on at least one surface of the substrate material, and a metal paste pattern is provided on the insulating film and fired. The metal paste includes glass having a property of melting the insulating film by heating. Further, the baked substrate material is immersed in an etching solution having a property of dissolving the glass component, and heat treatment is performed in an atmosphere containing hydrogen. For example, Patent Documents 2 and 3 disclose a method for manufacturing a solar cell having electrodes on both sides of a substrate material.

特許第４４８６６２２号公報Japanese Patent No. 4486622 特許第４３１９００６号公報Japanese Patent No. 4319006 特許第４４８１８６９号公報Japanese Patent No. 4481869

一般に、太陽電池用電極を形成する手法としては、スクリーン印刷等の簡便な方法が採用されている。スクリーン印刷に用いられる印刷マスクは、金属の糸や化学繊維を製網したメッシュと呼ばれる基材を枠に固定し、印刷ペーストを透過させる部分以外を樹脂で固めて成型して、被印刷物のパターニングに使用する。その際、メッシュに用いられる糸の太さ、すなわち線径が太い程、破れにくく耐久性が高くなる一方、細線や精密印刷には不向きであり、逆に線径が細い程、緻密な印刷パターンを形成することが出来るものの、印刷パターンの厚みを十分にとることが難しく、耐久性にも問題があった。   In general, a simple method such as screen printing is employed as a method of forming a solar cell electrode. A printing mask used for screen printing is a patterning of a substrate by fixing a base material called a mesh made of metal thread or chemical fiber to a frame, and molding it by fixing the part other than the part that allows the printing paste to pass through with resin. Used for. At that time, the thicker the yarn used for the mesh, that is, the thicker the wire diameter, the harder it is torn and the higher the durability. On the other hand, it is unsuitable for fine lines and precision printing. However, it was difficult to obtain a sufficient thickness of the printed pattern, and there was a problem in durability.

近年、殊に、太陽電池モジュールは、大出力であることが強く要請されている。太陽電池モジュールの出力増大のためには、構成要素である太陽電池セルの高効率化なしには実現が難しい。例えば、１枚の太陽電池セルの出力が０．１ワット増加したとすると、５０枚の太陽電池セルを用いる太陽電池モジュールは、５ワットの出力増となる。このようにして、太陽電池セルの出力の増大により、単位電力当たりの発電コストを減少させることが可能となる。   In recent years, in particular, solar cell modules are strongly required to have a high output. In order to increase the output of the solar cell module, it is difficult to realize it without increasing the efficiency of the solar cell as a component. For example, if the output of one solar battery cell is increased by 0.1 watt, the solar battery module using 50 solar battery cells has an output increase of 5 watts. In this way, the power generation cost per unit power can be reduced by increasing the output of the solar battery cell.

通例の太陽電池の場合、電極が配置されている部分は発電を行わないため、電極に相当する部分を出来るだけ小面積にすることが望ましい。即ち、特性を損なわない程度に電極本数を減らしたり、同じ電極本数の場合は１本当たりの太さすなわち電極幅を細くしたりすることによって、受光可能な面積を増大させ、太陽電池セルの出力を増大させることが出来る。しかしながら、通電抵抗が増大しないようにするためには、その分、膜厚を十分に厚くする必要がある。   In the case of a usual solar cell, since the portion where the electrode is arranged does not generate power, it is desirable to make the portion corresponding to the electrode as small as possible. That is, by reducing the number of electrodes to such an extent that the characteristics are not impaired, or by reducing the thickness per electrode, that is, the electrode width, in the case of the same number of electrodes, the area capable of receiving light is increased and the output of the solar battery cell is increased. Can be increased. However, in order to prevent the energization resistance from increasing, it is necessary to increase the film thickness accordingly.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い発電効率を持つ太陽電池の製造方法、およびその製造方法において使用する印刷マスクを得ることを目的とする。 The present invention was made in view of the above, an object is to obtain a method of manufacturing a solar cell, and a printing mask used in the manufacturing process with a high power generation efficiency.

また、本発明は、微細幅でかつ膜厚が大きく、高精度の電極を備えた太陽電池を得ることを目的とする。   Another object of the present invention is to obtain a solar cell having a fine width, a large film thickness, and a highly accurate electrode.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板上にｐｎ接合を有する光電変換部を形成する工程と、電極形状に応じた印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを前記基板の電極形成面に塗布するスクリーン印刷工程を含む太陽電池の製造方法であって、前記スクリーン印刷工程は、縦糸と横糸に線径の異なる糸を使用し、グリッド電極形成用の開口の方向から見て浅い角度を有する方向に線径の細い縦糸を配して製網したスクリーンメッシュを搭載する前記印刷マスクを使用し、前記ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a process of forming a photoelectric conversion portion having a pn junction on a substrate and a conductive material that is an electrode material through a printing mask corresponding to the electrode shape. A method of manufacturing a solar cell including a screen printing step of applying a paste containing a conductive material to an electrode forming surface of the substrate, wherein the screen printing step uses yarns having different wire diameters for warp and weft, and a grid electrode Including the step of applying the paste using the printing mask on which a screen mesh having a mesh formed by arranging warps with a thin wire diameter in a direction having a shallow angle when viewed from the direction of the opening for forming is used. And

本発明によれば、縦糸と横糸の線径を違えて製網したメッシュを基材として用いた印刷マスクを使用することで、細くて精密でかつ厚みの厚い電極を形成することが可能となる。縦糸と横糸の線径が同一のメッシュを基材として用いた印刷マスクに代えて、縦糸と横糸のうちの一方を細くすることで、同一線径のメッシュを使用する場合より、細くて精密な電極を形成することができる。また、縦糸と横糸うちの一方を太くすることで、同一線径のメッシュを使用する場合より、厚みの厚い電極を形成することができ、加えてマスクの耐久性も格段に高くなる。これにより、通例よりも細線（微細幅のライン）でかつ厚みのある電極をスクリーン印刷によって形成することができ、高い発電効率を持つ太陽電池の製造を可能とするという効果を奏する。更には、耐久性が伸びたことにより、太陽電池セルを製造するコストを下げることが出来る。また、本発明の電極形成方法を用いた太陽電池の製造方法によれば、通例の手法に大幅な変更を加えること無く、簡便な実施を可能とする。   According to the present invention, it is possible to form a thin, precise, and thick electrode by using a printing mask using a mesh made of different warp and weft wire diameters as a base material. . Instead of a printing mask using a mesh with the same wire diameter of the warp and weft as the base material, one of the warp and weft is thinned, making it thinner and more precise than using the same wire diameter. An electrode can be formed. Further, by thickening one of the warp and the weft, it is possible to form a thicker electrode than in the case of using the same wire diameter mesh, and the durability of the mask is remarkably increased. Thereby, it is possible to form an electrode having a finer line (fine width line) and thicker than usual by screen printing, and it is possible to produce a solar cell having high power generation efficiency. Furthermore, the cost of manufacturing solar cells can be reduced due to increased durability. Moreover, according to the manufacturing method of the solar cell using the electrode forming method of the present invention, it is possible to easily carry out without significantly changing the usual method.

図１−１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池の製造方法によって形成された電極を備える太陽電池の受光面を示す図である。1-1 is a figure which shows the light-receiving surface of a solar cell provided with the electrode formed by the manufacturing method of the solar cell concerning embodiment of this invention. 図１−２は、図１−１に示す太陽電池のうち、受光面とは反対側の裏面を示す図である。1-2 is a figure which shows the back surface on the opposite side to a light-receiving surface among the solar cells shown to FIGS. 1-1. 図１−３は、図１−１および図１−２に示す太陽電池の断面を示す図である。1-3 is a figure which shows the cross section of the solar cell shown to FIGS. 1-1 and 1-2. 図２−１は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷機のうち、ステージ部分の模式断面図である。FIG. 2-1 is a schematic cross-sectional view of a stage portion of a printing machine used in a screen printing process. 図２−２は、図２−１の要部拡大断面図である。FIG. 2-2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. 2-1. 図３−１は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷マスクを示す上面図である。FIG. 3A is a top view showing a print mask used in the screen printing process. 図３−２は、図３−１のＡ−Ａ部分の拡大断面図である。3-2 is an enlarged cross-sectional view of the AA portion of FIG. 3-1. 図４は、本発明の実施の形態の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a substrate material on which an electrode is formed by the method of the embodiment of the present invention. 図５は、本発明の実施の形態の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an example of a substrate material on which an electrode is formed by the method of the embodiment of the present invention. 図６−１は、本発明の実施の形態の方法に使用する印刷マスクにおける電極パターンを形成する前のマスクブランクの平面模式図である。FIG. 6A is a schematic plan view of a mask blank before forming an electrode pattern in a printing mask used in the method of the embodiment of the present invention. 図６−２は、図６−１に示す構成のうちの一部についての詳細を示す図である。FIG. 6B is a diagram illustrating details of a part of the configuration illustrated in FIG. 6A. 図７−１は、本発明の実施の形態の電極形成方法に使用する印刷マスクにおける電極パターンを形成した後の平面模式図である。FIG. 7-1 is a schematic plan view after forming an electrode pattern in a printing mask used in the electrode forming method according to the embodiment of the present invention. 図７−２は、図７−１に示す構成のうちの一部についての詳細を示す図である。FIG. 7B is a diagram illustrating details of a part of the configuration illustrated in FIG. 図８は、本発明の実施の形態の方法、もしくは比較例にかかる方法により形成された電極の模式断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an electrode formed by a method according to an embodiment of the present invention or a method according to a comparative example. 図９は、本発明の実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating the procedure of the method for manufacturing the solar cell module according to the embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the procedure of the method for manufacturing the solar cell module according to the embodiment of the present invention.

以下に、本発明にかかる太陽電池の製造方法、印刷マスク、太陽電池および太陽電池モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the manufacturing method of a solar cell concerning this invention, a printing mask, a solar cell, and a solar cell module is described in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態
図１−１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法によって形成された電極を備える太陽電池の受光面を示す図である。図１−２は、図１−１に示す太陽電池セルのうち、受光面とは反対側の裏面を示す図である。図１−３は、図１−１および図１−２に示す太陽電池のうち、受光面とは反対側の裏面を示す図である。太陽電池セル１の受光面には、互いに直交するように配置されたグリッド電極２１および表バス電極２２が設けられている。太陽電池セル１の裏面には、アルミニウムからなる裏面電極２３および裏バス電極２４が設けられている。 Embodiment FIG. 1-1 is a diagram illustrating a light-receiving surface of a solar battery including an electrode formed by the method for forming an electrode of a solar battery cell according to an embodiment of the present invention. 1-2 is a figure which shows the back surface on the opposite side to a light-receiving surface among the photovoltaic cells shown in FIG. 1-1. 1-3 is a figure which shows the back surface on the opposite side to a light-receiving surface among the solar cells shown to FIGS. 1-1 and 1-2. A grid electrode 21 and a front bus electrode 22 are provided on the light receiving surface of the solar battery cell 1 so as to be orthogonal to each other. A back electrode 23 and a back bus electrode 24 made of aluminum are provided on the back surface of the solar battery cell 1.

次に、本実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法について説明する。図２−１は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷機のうち、ステージ部分の模式断面図である。スクリーン印刷工程では、印刷マスク２を介して、基板材料３の電極形成面に金属ペースト５を塗布する。図２−２は、図２−１の要部拡大説明図である。図３−１は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷マスクを示す上面図、図３−２は、図３−１のＡ−Ａ部分の拡大断面図である。本実施の形態の印刷マスクは、ペーストを保持するためのスクリーンメッシュとしてのステンレスメッシュ９が、縦糸１１と横糸１２に、線径の異なる糸を使用して製網した領域を含むことを特徴とする。   Next, the electrode formation method of the photovoltaic cell concerning this Embodiment is demonstrated. FIG. 2-1 is a schematic cross-sectional view of a stage portion of a printing machine used in a screen printing process. In the screen printing process, the metal paste 5 is applied to the electrode forming surface of the substrate material 3 through the printing mask 2. FIG. 2B is an enlarged explanatory diagram of a main part of FIG. FIG. 3A is a top view illustrating a print mask used in the screen printing process, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of a portion AA in FIG. The printing mask according to the present embodiment is characterized in that a stainless mesh 9 as a screen mesh for holding a paste includes a region formed by refining warp yarn 11 and weft yarn 12 using yarns having different wire diameters. To do.

図４および図５は、本実施の形態の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。基板材料３としては、例えば、図４に示す正方形形状のもの、あるいは、図５に示すように、正方形の四隅を円弧状とした角丸四角形形状のものを使用する。図４に示す正方形形状の一辺Ｍ、図５に示す角丸四角形形状の一辺相当幅Ｍは、例えば１５６ｍｍとする。   4 and 5 are plan views showing examples of substrate materials for forming electrodes by the method of the present embodiment. As the substrate material 3, for example, a square shape shown in FIG. 4 or a rounded quadrangular shape having four corners of an arc as shown in FIG. 5 is used. The one side M of the square shape shown in FIG. 4 and the one side equivalent width M of the rounded square shape shown in FIG. 5 are, for example, 156 mm.

基板材料３としては、例えば、薄板状のシリコンであるシリコンウェハを使用する。なお、基板材料３は、スクリーン印刷工程によって電極を形成することが可能であれば、いずれの材質のものであっても良いものとする。   As the substrate material 3, for example, a silicon wafer which is a thin plate-like silicon is used. The substrate material 3 may be made of any material as long as an electrode can be formed by a screen printing process.

図６−１は、本実施の形態の電極形成方法に使用する印刷マスクにおいて、電極パターンを形成する前のマスクブランクの模式図である。図６−２は、図６−１の一部を拡大した図である。また、図７−１は本実施の形態の電極形成方法に使用する印刷マスクにおいて、電極パターンを形成した後の模式図である。図７−２は、図７−１の一部を拡大した図である。   FIG. 6A is a schematic diagram of a mask blank before forming an electrode pattern in a printing mask used in the electrode forming method of the present embodiment. FIG. 6B is an enlarged view of a part of FIG. FIG. 7A is a schematic diagram after the electrode pattern is formed in the print mask used in the electrode forming method of the present embodiment. FIG. 7-2 is an enlarged view of a part of FIG.

マスクブランクは、図６−１および図６−２に示すように、線径ｒ_sの縦糸１１と線径ｒ_ｔの横糸１２で製網することによって形成されたステンレスメッシュ９とマスクフレーム６とで構成される。ここでｒ_s＞ｒ_tであり、ｒ_t：縦糸１１の線径、ｒ_ｓ：横糸１２の線径である。 Mask blank, as shown in Figure 6-1 and Figure 6-2, a stainless steel mesh 9 and the mask frame 6 which is formed by manufacturing network weft 12 of diameter r _s of the warp yarns 11 and wire diameter r _t Consists of. Here a _{r s> r t, r t} : diameter of the warp yarns 11, _{r s:} a wire diameter of the weft 12.

印刷マスク２は、図７−１および図７−２に示すように、感光性乳剤１０のパターンをステンレスメッシュ９に塗布形成したもので、ステンレスメッシュ９と、ステンレスメッシュ９の一部を覆う感光性乳剤１０と、マスクフレーム６とを備える。印刷マスク２によれば、図２−２に示すように感光性乳剤１０で覆われた部分では金属ペースト５の通過を阻止し、ステンレスメッシュ９を露出させた部分つまり開口部２０では金属ペースト５を通過させる。マスクフレーム６は、感光性乳剤１０およびステンレスメッシュ９を保持する。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the printing mask 2 is formed by applying a pattern of the photosensitive emulsion 10 to the stainless mesh 9, and the photosensitive mesh covering the stainless mesh 9 and a part of the stainless mesh 9. The emulsion 10 and the mask frame 6 are provided. According to the printing mask 2, as shown in FIG. 2-2, the metal paste 5 is blocked from passing through the portion covered with the photosensitive emulsion 10, and the metal paste 5 is exposed at the portion where the stainless mesh 9 is exposed, that is, the opening 20. Pass through. The mask frame 6 holds the photosensitive emulsion 10 and the stainless mesh 9.

印刷マスク２は、電極形成のためのスクリーン印刷に適する特性を備えるものであれば、構成を適宜変更しても良い。例えば、印刷マスク２は、ステンレスメッシュ９に代えて、合成繊維系材料からなるメッシュや、ステンレス以外の他の金属材料からなるメッシュを使用するものであっても良い。また、印刷マスク２は、感光性乳剤１０に代えて、金属部材のパターンをメッシュに貼着して使用するものとしても良い。   The configuration of the printing mask 2 may be appropriately changed as long as it has characteristics suitable for screen printing for electrode formation. For example, the printing mask 2 may use a mesh made of a synthetic fiber material or a mesh made of a metal material other than stainless steel instead of the stainless steel mesh 9. The printing mask 2 may be used by attaching a pattern of a metal member to a mesh instead of the photosensitive emulsion 10.

印刷マスク２に用いるステンレスメッシュ９は、図３−２および図７−２に要部拡大図を示すように、グリッド電極２１（形成用の開口Ｏ₂₁）の方向Ｄ_Gから見て浅い角度θ１を有する方向Ｄ_sに線径ｒ_ｔの細い縦糸１１を、逆に表バス電極２２（形成用の開口Ｏ₂₂）の方向Ｄ_Bから見て浅い角度を有する方向Ｄ_rに線径ｒ_ｓの太い横糸１２を配してマスクフレーム６に固定される。比較例の印刷マスクは、同じ線径の糸を製網してメッシュを作製するため、電極と糸との角度は同様に有するものの、固定する方向については限定する必要は無かったが、本実施の形態では固定する方向を考慮する必要がある。つまり、線径の異なる糸の内、線径の細い糸に対して浅い角度にてスキージを走査させることで、より、線幅が小さく高精度の電極パターンを形成することができる。 The stainless steel mesh 9 used for the printing mask 2 has a shallow angle θ1 when viewed from the direction D _G of the grid electrode 21 (formation opening O ₂₁ ) as shown in enlarged views of the main part in FIGS. 3-2 and 7-2. thin warp yarns 11 of diameter r _t in the direction D _s having, in the direction D _r having a shallow angle as viewed from a direction D _B Table bus electrode 22 (opening O ₂₂ for formation) in the opposite diameter r _s A thick weft 12 is arranged and fixed to the mask frame 6. Since the printing mask of the comparative example forms a mesh by netting yarns having the same wire diameter, the angle between the electrodes and the yarns is the same, but there is no need to limit the fixing direction. In this form, it is necessary to consider the fixing direction. That is, by scanning the squeegee at a shallow angle with respect to the yarn having a different wire diameter among the yarns having different wire diameters, it is possible to form a highly accurate electrode pattern with a smaller line width.

印刷マスク２では、ステンレスメッシュ９に使用される１インチ当たりの糸の本数（以下、メッシュカウントと呼称）とその糸の線径を用いてその仕様を表す。例えば、１インチ当たり２００本の糸を配し、線径が４０μｍの糸を使用したものを、「２００φ４０」と表現する。従って、本数が多いほど網の目が細かいことを表し、相対的には線径も細くなる。この他にも糸の材質や網の加工の種類、感光性乳剤の厚み等を表記し、より詳細な仕様を表すことがあるがここでは、本数と線径のみを示す。   In the printing mask 2, the specification is expressed using the number of yarns per inch (hereinafter referred to as mesh count) used for the stainless mesh 9 and the wire diameter of the yarns. For example, a thread using 200 yarns per inch and a yarn having a wire diameter of 40 μm is expressed as “200φ40”. Therefore, the larger the number, the finer the mesh, and the relatively smaller the wire diameter. In addition to this, the material of the yarn, the type of processing of the net, the thickness of the photosensitive emulsion, etc. may be indicated, and a more detailed specification may be expressed, but here only the number and the wire diameter are shown.

比較例の印刷マスクにおいても、太陽電池セルの効率を向上させるため、ライン幅の細い電極を形成する試みは行われてきた。例えば、ステンレスメッシュ９の仕様では、「２００φ４０」から「２５０φ３０」へ、そして「２９０φ２０」から「３６０φ１６」という具合である。これらの場合、線径を細くして糸の本数を増加させた目の細かいステンレスメッシュ９を用いることにより、細くて精密な電極パターンを形成することは可能となったが、一方で線径を細くしたために製網後の厚みが減少し、金属ペースト５のステンレスメッシュ９への充填量が減少したことによって、形成される電極の高さｄが低くなった（図８および表１参照）。表１は、比較例にかかる方法によって形成されたグリッド電極の幅と高さを示した一覧表である。例えば、用いる金属ペースト５の性質にも依存するが、「２００φ４０」の場合、高さｄは３０から４０μｍであったが、「３６０φ１６」の場合は、高さｄは１０から１５μｍ程度しか得られない。   Also in the printing mask of the comparative example, attempts have been made to form an electrode with a narrow line width in order to improve the efficiency of the solar battery cell. For example, in the specification of the stainless steel mesh 9, “200φ40” is changed to “250φ30”, and “290φ20” is changed to “360φ16”. In these cases, it was possible to form a fine and precise electrode pattern by using a fine stainless steel mesh 9 with a thin wire diameter and an increased number of yarns. Since the thickness after netting decreased due to the thinning, and the filling amount of the metal paste 5 into the stainless mesh 9 decreased, the height d of the formed electrode was reduced (see FIG. 8 and Table 1). Table 1 is a list showing the width and height of the grid electrode formed by the method according to the comparative example. For example, although it depends on the properties of the metal paste 5 to be used, in the case of “200φ40”, the height d is 30 to 40 μm. In the case of “360φ16”, the height d is only about 10 to 15 μm. Absent.

また、ステンレスメッシュ９に用いる線径が細くなればなる程、糸自体の強度が低下するため、線径が１６μｍの糸を使用して製網したメッシュでは、メッシュ破れが頻発して、事実上、製造に供することは不可能であった。更には、メッシュ破れが発生しない場合でもメッシュの塑性変形が起こり易く、パターニングにおける位置ずれが顕著になる場合があった。加えて、メッシュカウントの大きい、即ち網の目の細かいメッシュは相対的にコストが高くなる傾向があり、製造コストの上昇も懸念される。   In addition, as the wire diameter used for the stainless steel mesh 9 becomes thinner, the strength of the yarn itself decreases. Therefore, in a mesh made with a yarn having a wire diameter of 16 μm, the mesh breaks frequently, and in effect. It was impossible to use it for production. Furthermore, even when mesh breakage does not occur, plastic deformation of the mesh is likely to occur, and positional deviation in patterning may become significant. In addition, a mesh with a large mesh count, that is, a mesh with a fine mesh, tends to be relatively expensive, and there is a concern about an increase in manufacturing cost.

通常、印刷工程においては、印刷マスクのステンレスメッシュ９に対してスキージ８を２０〜３０度傾けて走査がなされる。これはメッシュ方向に依存してインクののりが大きく変わらないようにするためである。これに対して、本実施の形態における印刷マスクでは、図２−２に示すように印刷機におけるスキージ８の走査方向に対して浅い角度（２０〜３０度）になるよう細糸を配し、スキージ８の走査方向と垂直な方向に対しては、同じく浅い角度になるよう太糸を配する。ステンレスメッシュ９自体の強度や安定性、金属ペーストの充填量確保は太糸が担い、電極形成の精密性は細糸が担う。つまり、線径の異なる糸の内、線径の細い糸に対して浅い角度にてスキージを走査させることで、より線幅が細く高精度の電極パターンを厚く形成することができる。   Usually, in the printing process, scanning is performed by tilting the squeegee 8 by 20 to 30 degrees with respect to the stainless mesh 9 of the printing mask. This is to prevent the ink paste from changing greatly depending on the mesh direction. On the other hand, in the printing mask in the present embodiment, as shown in FIG. 2-2, the fine yarn is arranged so as to be at a shallow angle (20 to 30 degrees) with respect to the scanning direction of the squeegee 8 in the printing machine. For the direction perpendicular to the scanning direction of the squeegee 8, a thick thread is arranged so as to have a shallow angle. The thick thread is responsible for ensuring the strength and stability of the stainless steel mesh 9 and the filling amount of the metal paste, and the fine thread is responsible for the precision of electrode formation. In other words, by scanning the squeegee at a shallow angle with respect to the yarn having a different wire diameter among the yarns having different wire diameters, it is possible to form a highly precise electrode pattern with a narrower line width.

また、線径の異なる糸の内、細い糸の線径は、１６マイクロメートル〜２０マイクロメートルであるのが望ましい。１６マイクロメートルに未たないと上述したように、メッシュ破れが頻発する。また２０マイクロメートルを越えると十分なパターン精度を得ることができない。   Of the yarns having different wire diameters, the thin yarn preferably has a wire diameter of 16 to 20 micrometers. If it is not less than 16 micrometers, mesh breaks frequently occur as described above. On the other hand, if it exceeds 20 micrometers, sufficient pattern accuracy cannot be obtained.

また、線径の異なる糸の内、太い糸の線径が１８マイクロメートル〜２５マイクロメートルであるであるのが望ましい。１８マイクロメートルに未たないと上述したように、十分な膜厚を得ることができない。また２５マイクロメートルを越えるとパターン精度が低下し、十分なパターン精度を得ることができない。   Moreover, it is desirable that the diameter of the thick yarn among the yarns having different wire diameters is 18 micrometers to 25 micrometers. If the thickness is not less than 18 micrometers, as described above, a sufficient film thickness cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 25 micrometers, the pattern accuracy is lowered, and sufficient pattern accuracy cannot be obtained.

以上の点から、例えば、目標とする電極形状が、幅８０μｍ、高さ２０μｍの場合、太い糸の線径が１８マイクロメートル〜２５マイクロメートル、かつ細い糸の線径が１６マイクロメートル〜２０マイクロメートルとするのが望ましい。特に、実施例として表２に示すように、線径２０μｍの太糸と線径１６μｍの細糸を使用して製網したステンレスメッシュ９を利用するのが望ましい。用いる糸の線径の組合せやメッシュカウントについては、使用する印刷機の位置決め精度、使用する金属ペースト５の種類、ステンレスメッシュ９に施す加工の種類等に応じて適宜設定可能であるものとする。   From the above points, for example, when the target electrode shape is a width of 80 μm and a height of 20 μm, the wire diameter of the thick yarn is 18 micrometers to 25 micrometers, and the wire diameter of the thin thread is 16 micrometers to 20 micrometers. It is desirable to use meters. In particular, as shown in Table 2 as an example, it is desirable to use a stainless steel mesh 9 made of a thick yarn having a wire diameter of 20 μm and a fine yarn having a wire diameter of 16 μm. The wire diameter combination and mesh count to be used can be set as appropriate according to the positioning accuracy of the printing machine to be used, the type of metal paste 5 to be used, the type of processing applied to the stainless steel mesh 9, and the like.

図２−１および図２−２に示す印刷機は、基板材料３を載置するためのステージ４を備える。ステージ４には、基板材料３を固定するための吸引機構７を備える。吸引機構７は、ステージ４におけるエアーの吸引によって、基板材料３をステージ４に固定する。図２−２ではステージ４およびマスクフレーム６を省略している。   The printing machine shown in FIGS. 2-1 and 2-2 includes a stage 4 on which the substrate material 3 is placed. The stage 4 includes a suction mechanism 7 for fixing the substrate material 3. The suction mechanism 7 fixes the substrate material 3 to the stage 4 by sucking air at the stage 4. In FIG. 2B, the stage 4 and the mask frame 6 are omitted.

金属ペースト５は、電極材料である導電性材料を含み、所望の粘度をもつように成分調整がなされている。金属ペースト５に使用される代表的な導電性材料としては、金、銀、銅、白金およびパラジウム等があげられる。金属ペースト５は、これらの導電性材料の一つあるいは複数を含む。   The metal paste 5 includes a conductive material as an electrode material, and the components are adjusted so as to have a desired viscosity. Typical conductive materials used for the metal paste 5 include gold, silver, copper, platinum and palladium. The metal paste 5 contains one or more of these conductive materials.

印刷機は、金属ペースト５が載せられた状態の印刷マスク２上にてスキージ８を走査させることで、印刷マスク２を介して、基板材料３の電極形成面に金属ペースト５を塗布する。印刷マスク２のうち感光性乳剤１０でカバーされた部分では金属ペースト５を通過させず、ステンレスメッシュ９を露出させた部分で金属ペースト５を通過させることで、印刷機は、印刷マスク２の印刷パターンを電極形成面上に転写する。   The printing machine applies the metal paste 5 to the electrode formation surface of the substrate material 3 through the print mask 2 by scanning the squeegee 8 on the print mask 2 on which the metal paste 5 is placed. In the printing mask 2, the metal paste 5 is not passed through the portion covered with the photosensitive emulsion 10, but the metal paste 5 is passed through the portion where the stainless mesh 9 is exposed. The pattern is transferred onto the electrode forming surface.

スクリーン印刷により基板材料３に塗布された金属ペースト５は、一般に焼成と称される処理によって電極となる。焼成工程では、ピーク温度を９００度以下、望ましくは７５０度から８００度とする加熱処理を実施する。焼成炉での加熱処理の時間は、概ね２分以内とする。   The metal paste 5 applied to the substrate material 3 by screen printing becomes an electrode by a process generally called baking. In the baking step, heat treatment is performed so that the peak temperature is 900 ° C. or lower, preferably 750 to 800 ° C. The heat treatment time in the firing furnace is generally within 2 minutes.

スクリーン印刷による電極の形成より以前にｐ型電極とｎ型電極との分離（以下、ｐｎ分離と称する）を行っている場合、電極材料の付着によるリーク電流の発生を抑制させるために、外縁側面１３への金属ペースト５の付着を抑制するとともに、かつ余白１４を設ける必要がある。また、電極形成後にレーザー加工等によるｐｎ分離を行う場合も、リーク電流の発生を抑制させるために、外縁側面１３への金属ペースト５の付着を抑制し、かつ余白１４を設けるように印刷マスクの周縁部を感光性乳剤１０で覆うようにパターン形成を行なうことが望ましい。   When the separation of the p-type electrode and the n-type electrode (hereinafter referred to as pn separation) is performed prior to the formation of the electrode by screen printing, in order to suppress the occurrence of leakage current due to the adhesion of the electrode material, It is necessary to suppress the adhesion of the metal paste 5 to 13 and to provide a margin 14. In addition, when pn separation is performed by laser processing or the like after electrode formation, in order to suppress the occurrence of leakage current, the adhesion of the metal paste 5 to the outer edge side surface 13 is suppressed and the printing mask is provided so as to provide a margin 14. It is desirable to form a pattern so that the peripheral edge is covered with the photosensitive emulsion 10.

本実施の形態にかかる電極形成方法では、スクリーン印刷工程において使用される印刷マスクのメッシュに用いる糸の線径を選択することで、図８に模式断面図（要部拡大図）を示すように、電極高さｄと電極幅Ｗを最適化させることができる。   In the electrode forming method according to the present embodiment, by selecting the wire diameter of the yarn used for the mesh of the printing mask used in the screen printing process, a schematic cross-sectional view (main part enlarged view) is shown in FIG. The electrode height d and the electrode width W can be optimized.

縦横糸を同径のスクリーンメッシュを用いた印刷マスクを用いた比較例の電極形成方法において、電極幅Ｗを細く精密にするには、印刷マスクに関する項目だけでも、スクリーンメッシュの高強度化によるメッシュ破れの抑制、同じく塑性変形によるメッシュの伸張の抑制等が必要となる。このため、これらの条件を満たすようスクリーンメッシュの高性能化を求めると、太陽電池セルの製造コストの大幅な上昇を招くこととなる。   In the electrode forming method of the comparative example using the printing mask using the screen mesh of the same diameter for the warp and the weft, in order to make the electrode width W narrow and precise, the mesh by increasing the strength of the screen mesh is sufficient for only the items related to the printing mask. It is necessary to suppress tearing and to suppress the elongation of the mesh due to plastic deformation. For this reason, when the high performance of the screen mesh is requested so as to satisfy these conditions, the manufacturing cost of the solar battery cell will be significantly increased.

これに対して、本実施の形態にかかる電極形成方法では、上記印刷マスクを使用することにより、通例の印刷機を使用しても細く精密な電極形成が可能となる。このため、本実施の形態によれば、比較例の場合と同等の精度でのスクリーン印刷により、同じ電極幅Ｗの場合でも、比較例よりも高さｄを高く形成することができ、高効率なセル特性を安定して得ることが可能となる。本実施の形態の電極形成方法は、比較例の手法に対して、印刷マスクの仕様に変更を加えることで、容易に実施することができる。本実施の形態の電極形成方法は、太陽電池セル１の受光面側の電極の形成に、特に有用なものである。   On the other hand, in the electrode forming method according to the present embodiment, by using the printing mask, it is possible to form a thin and precise electrode even if a usual printing machine is used. For this reason, according to the present embodiment, by the screen printing with the same accuracy as in the comparative example, even when the electrode width W is the same, the height d can be formed higher than in the comparative example, and the efficiency is high. It becomes possible to obtain stable cell characteristics. The electrode forming method of the present embodiment can be easily implemented by changing the specification of the printing mask with respect to the method of the comparative example. The electrode forming method of the present embodiment is particularly useful for forming the electrode on the light receiving surface side of the solar battery cell 1.

図９および図１０は、本実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。まず、透光性基板１５の上に透光性樹脂部材１６を設置する。その透光性樹脂部材１６には、配線付き太陽電池セル１７を設置する。配線付き太陽電池セル１７は、所定の枚数の太陽電池セル１（図１−１参照）を並列させて、隣り合う太陽電池セル１同士を半田付き銅線等により接続することにより作製する。配線付き太陽電池セル１７は、各太陽電池セル１の裏面を上にして、透光性樹脂部材１６に設置する。   9 and 10 are schematic cross-sectional views illustrating the procedure of the method for manufacturing the solar cell module according to the present embodiment. First, the translucent resin member 16 is installed on the translucent substrate 15. The translucent resin member 16 is provided with a solar cell 17 with wiring. The solar cell 17 with wiring is produced by arranging a predetermined number of solar cells 1 (see FIG. 1-1) in parallel and connecting the adjacent solar cells 1 with a soldered copper wire or the like. The solar cell with wiring 17 is installed on the translucent resin member 16 with the back surface of each solar cell 1 facing upward.

配線付き太陽電池セル１７の上には、さらに透光性樹脂部材１６および裏面シート１８を設置する。図９には、図の上部から順に、透光性基板１５、透光性樹脂部材１６、配線付き太陽電池セル１７、透光性樹脂部材１６および裏面シート１８を重ね合わせた状態を示している。   On the photovoltaic cell 17 with wiring, the translucent resin member 16 and the back surface sheet 18 are further installed. FIG. 9 shows a state in which the translucent substrate 15, the translucent resin member 16, the solar cell with wiring 17, the translucent resin member 16, and the back sheet 18 are stacked in order from the top of the figure. .

これらの部材を圧着させた状態で加熱処理を施すことにより、図１０に示すように、配線付き太陽電池セル１７が封止された透光性樹脂層１９と、透光性基板１５と、裏面シート１８とが一体化された太陽電池モジュールが作製される。上記の電極形成方法により形成された電極を備える太陽電池セル１を用いることで、高い発電効率を持つ太陽電池モジュールを得ることができる。   By performing a heat treatment in a state where these members are pressure-bonded, as shown in FIG. 10, a translucent resin layer 19 in which the solar cells 17 with wiring are sealed, a translucent substrate 15, and a back surface are provided. A solar cell module in which the sheet 18 is integrated is produced. A solar battery module having high power generation efficiency can be obtained by using the solar battery cell 1 including the electrode formed by the above electrode forming method.

太陽電池モジュールの作製における加熱および圧着の処理には、ラミネータと称される真空加熱圧着装置を使用することが望ましい。ラミネータは、透光性樹脂部材１６や裏面シート１８を加熱変形させ、さらにこれらを熱硬化させることにより一体化させるとともに透光性樹脂層１９に太陽電池セルを封止する。   It is desirable to use a vacuum thermocompression bonding device called a laminator for the heating and pressure bonding processes in the production of the solar cell module. The laminator heat-deforms the translucent resin member 16 and the back sheet 18 and further integrates them by thermosetting, and seals the solar cells in the translucent resin layer 19.

真空加熱圧着装置は、減圧環境下において、各部材を加熱および圧着させる。これにより、透光性基板１５および透光性樹脂部材１６間、透光性樹脂部材１６および配線付き太陽電池セル１７間、配線付き太陽電池セル１７および透光性樹脂部材１６間、透光性樹脂部材１６および裏面シート１８間のいずれについても、空隙や気泡の残留を防ぎ、各部材を均一な圧力で圧着させることができる。   The vacuum thermocompression bonding apparatus heats and crimps each member in a reduced pressure environment. Thereby, between the translucent board | substrate 15 and the translucent resin member 16, between the translucent resin member 16 and the photovoltaic cell 17 with wiring, between the photovoltaic cell 17 with wiring, and the translucent resin member 16, translucency In any case between the resin member 16 and the back sheet 18, it is possible to prevent the gaps and bubbles from remaining and to press the members with a uniform pressure.

真空加熱圧着装置での加熱および圧着の処理は、２００度以下、望ましくは１５０度から２００度の温度下で実施する。加熱および圧着の処理における温度は、透光性樹脂部材１６の材質等により適宜変更可能であるものとする。   The heating and pressure-bonding treatment in the vacuum thermocompression bonding apparatus is performed at a temperature of 200 degrees or less, desirably 150 degrees to 200 degrees. It is assumed that the temperature in the heating and pressure bonding processes can be appropriately changed depending on the material of the translucent resin member 16 and the like.

透光性基板１５としては、例えばガラス基板を使用する。透光性基板１５は、太陽光を透過可能であれば良く、ガラス以外の材質からなるものとしても良い。透光性樹脂部材１６は、エチレンビニルアセテート系、ポリビニルブチラール系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、オレフィン系、ポリエステル系、シリコン系、ポリスチレン系、ポリカーボネート系およびゴム系等の樹脂のうちの一つあるいは複数を含む。透光性樹脂部材１６は、太陽光を透過可能であれば、ここで挙げる以外のいずれの材質を使用するものであっても良いものとする。   As the translucent substrate 15, for example, a glass substrate is used. The translucent board | substrate 15 should just be able to permeate | transmit sunlight, and is good also as what consists of materials other than glass. The translucent resin member 16 is one of resins such as ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral, epoxy, acrylic, urethane, olefin, polyester, silicon, polystyrene, polycarbonate, and rubber. Contains one or more. As long as the translucent resin member 16 can transmit sunlight, any material other than those listed here may be used.

裏面シート１８としては、ポリエステル系、ポリビニル系、ポリカーボネート系およびポリイミド系等の樹脂のうちの一つあるいは複数からなるシートを使用する。裏面シート１８は、太陽電池モジュールの保護に十分な強度、耐湿性および耐候性を有するものであれば、ここで挙げる以外のいずれの材質からなるものであっても良い。裏面シート１８は、強度、耐湿性および耐候性を向上させるために、樹脂材料のみならず、金属箔材料を貼り合わせた複合材料からなるものとしても良い。また、裏面シート１８は、高い反射率を持つ金属材料や、高い屈折率を持つ透光性部材を、蒸着等により樹脂材料に貼り合わせたものとしても良い。   As the back sheet 18, a sheet made of one or a plurality of resins such as polyester, polyvinyl, polycarbonate, and polyimide is used. The back sheet 18 may be made of any material other than those listed here as long as it has sufficient strength, moisture resistance and weather resistance for protecting the solar cell module. The back sheet 18 may be made of not only a resin material but also a composite material obtained by bonding metal foil materials in order to improve strength, moisture resistance, and weather resistance. The back sheet 18 may be formed by bonding a metal material having a high reflectance or a translucent member having a high refractive index to a resin material by vapor deposition or the like.

太陽電池モジュールの端面は、ラミネート加工の密着性を向上させ、外部からの水分等の浸入を防ぐために、ゴム系樹脂部材等からなるテープにより保護することとしても良い。ゴム系樹脂部材としては、例えば、ブチルゴム等を使用する。さらに、太陽電池モジュールは、構造体としての取り扱い易さに鑑み、外周を囲うフレームを設けることとしても良い。フレームは、例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金等の金属部材を用いて構成する。   The end face of the solar cell module may be protected with a tape made of a rubber-based resin member or the like in order to improve the adhesion of the laminating process and prevent intrusion of moisture or the like from the outside. For example, butyl rubber or the like is used as the rubber-based resin member. Furthermore, the solar cell module may be provided with a frame surrounding the outer periphery in view of ease of handling as a structure. The frame is configured using a metal member such as aluminum or an aluminum alloy, for example.

表２は、本実施の形態により製造された太陽電池セルの特性、グリッド電極の形状および印刷マスクの仕様と比較例のマスクを用いて形成した太陽電池セルの特性との比較を表したものである。一例として、図８に示したｄとＷの値も示した。ここではライン設計幅６０μｍのマスクを用い、バイアス角２３度で固形分８５％粘度２４０Ｐａ・ｓのペーストを用いて印刷を行なった。ここでバイアス角とは、メッシュを構成する糸と感光性乳剤で形成したパターンとが交差する角度をいう。本実施の形態では、縦糸を１６φ、横糸を２０φとし、いずれも１インチあたり２９０本の糸を用いたメッシュである、２９０φ１６−２０を使用している。一方、比較例では縦糸φ、横糸共に２０φとし、いずれも１インチあたり２９０本の糸を用いたメッシュである、２９０φ２０を使用している。   Table 2 shows the comparison between the characteristics of the solar cells manufactured according to the present embodiment, the shape of the grid electrode and the specifications of the print mask, and the characteristics of the solar cells formed using the mask of the comparative example. is there. As an example, the values of d and W shown in FIG. 8 are also shown. Here, a mask having a line design width of 60 μm was used, and printing was performed using a paste having a bias angle of 23 degrees and a solid content of 85% and a viscosity of 240 Pa · s. Here, the bias angle refers to an angle at which the yarn constituting the mesh and the pattern formed of the photosensitive emulsion intersect. In this embodiment, warp yarn is 16φ, weft yarn is 20φ, and 290φ16-20, which is a mesh using 290 yarns per inch, is used. On the other hand, in the comparative example, both warp φ and weft are 20φ, and 290φ20, which is a mesh using 290 yarns per inch, is used.

表２に示す値から、本実施の形態により製造された太陽電池セルの特性、特に電流値が増加していることが判明している。これは、比較例の方法と比べて電極幅Ｗが細く形成可能になった結果であり、電極高さｄも比較例の方法と同等に維持可能になった結果でもある。従って、これらの結果、曲線因子（fill factor；ＦＦ）の向上等も加味すると、太陽電池セルの効率としては＋０．５％程度も向上させることが可能となる。ＦＦは、理論出力に対する最大出力の割合を表す数値であって、太陽電池モジュールの品質の目安の一つとされている。理論出力は、開放電圧および短絡電流の積に相当する。ＦＦは、最大出力が理論出力と同一である場合を最大値１とし、数値が１に近いほど発電効率が高いことを表す。   From the values shown in Table 2, it has been found that the characteristics, particularly the current value, of the solar cells manufactured according to the present embodiment are increased. This is the result that the electrode width W can be formed narrower than the method of the comparative example, and the electrode height d can also be maintained equivalent to the method of the comparative example. Therefore, as a result of these factors, the improvement of the fill factor (FF) and the like can be improved by about + 0.5% as the efficiency of the solar battery cell. FF is a numerical value representing the ratio of the maximum output to the theoretical output, and is regarded as one of the standard of the quality of the solar cell module. The theoretical output corresponds to the product of open circuit voltage and short circuit current. FF represents the case where the maximum output is the same as the theoretical output, with the maximum value being 1, and the closer the value is to 1, the higher the power generation efficiency.

さらにまた、比較例２としてメッシュを構成する糸の径を変化させ実験を行なった、その結果を表３に示す。ここではライン設計幅６０μｍのマスクを用い、バイアス角２３度で固形分７９％粘度２００Ｐａ・ｓのペーストを用いて印刷を行なった。各メッシュに対する特性を測定した結果は表３に示すとおりである。ただし、この例では多結晶シリコン基板を用いた太陽電池セルに電極を形成し、測定した結果である。このため、相対的な比較しかできないが、単純比較でないことを考慮に入れて考察する。メッシュでの糸の本数が少なく、線径が太い場合には膜厚ｄは大きくできるものの、線幅が広がってしまう。一方、メッシュを構成する糸の本数を多く、線径を細くすれば、線高は低くなるものの、線幅が細くなることで電流値が上昇する。その結果効率は向上するが、線幅を細くすると耐久性が低下し、実使用は困難であることがわかる。   Furthermore, as Comparative Example 2, the experiment was performed by changing the diameter of the yarn constituting the mesh. The results are shown in Table 3. Here, a mask having a line design width of 60 μm was used, and printing was performed using a paste having a bias angle of 23 degrees and a solid content of 79% and a viscosity of 200 Pa · s. The results of measuring the characteristics for each mesh are shown in Table 3. However, in this example, an electrode is formed on a solar battery cell using a polycrystalline silicon substrate, and measurement results are obtained. For this reason, only a relative comparison can be made, but this is not a simple comparison. When the number of yarns in the mesh is small and the wire diameter is large, the film thickness d can be increased, but the line width is widened. On the other hand, if the number of yarns constituting the mesh is increased and the wire diameter is reduced, the line height is reduced, but the current value is increased by reducing the line width. As a result, the efficiency is improved, but it can be seen that when the line width is narrowed, the durability is lowered and it is difficult to actually use.

比較例の電極形成方法では、同等の性能を発揮する電極を形成すること自体が難しく、例え形成可能であったとしても、大幅なコスト上昇は避けられなかった。また、工業的に製造を行う上で、非常に手間のかかる方法しか選択の余地が無かった。   In the electrode forming method of the comparative example, it is difficult to form an electrode that exhibits the same performance, and even if it can be formed, a significant increase in cost is inevitable. In addition, there was no choice but to select a very laborious method for industrial production.

これに対して、本実施の形態にかかる電極形成方法により、本実施の形態は、比較例の手法に大幅な変更を加えること無く、簡便な手法により高性能な太陽電池モジュールを得ることができるため、工業上非常に有用である。   On the other hand, according to the electrode forming method according to the present embodiment, the present embodiment can obtain a high-performance solar cell module by a simple method without significantly changing the method of the comparative example. Therefore, it is very useful industrially.

以上のように、本実施の形態にかかる太陽電池の製造方法、および印刷マスクは、高効率の太陽電池の製造に有用であり、特に、大電力用の太陽電池に適している。 As described above, a method of manufacturing a solar cell according to this embodiment, and printing mask is useful in the production of high efficiency solar cells, is particularly suitable for solar cells for large power.

１ 太陽電池セル
２ 印刷マスク
３ 基板材料
４ ステージ
５ 金属ペースト
６ マスクフレーム
７ 吸引機構
８ スキージ
９ ステンレスメッシュ
１０ 感光性乳剤
１１ 縦糸
１２ 横糸
１３ 外縁側面
１４ 余白
１５ 透光性基板
１６ 透光性樹脂部材
１７ 配線付き太陽電池セル
１８ 裏面シート
１９ 透光性樹脂層
２０ 開口部
２１ グリッド電極
２２ 表バス電極
２３ アルミニウムからなる裏面電極
２４ 裏バス電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 Print mask 3 Substrate material 4 Stage 5 Metal paste 6 Mask frame 7 Suction mechanism 8 Squeegee 9 Stainless steel mesh 10 Photosensitive emulsion 11 Warp yarn 12 Weft yarn 13 Outer edge side surface 14 Margin 15 Translucent substrate 16 Translucent resin member DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Solar cell with wiring 18 Back surface sheet 19 Translucent resin layer 20 Opening part 21 Grid electrode 22 Front bus electrode 23 Back surface electrode which consists of aluminum 24 Back bus electrode

Claims (6)

基板上にｐｎ接合を有する光電変換部を形成する工程と、
電極形状に応じた印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを前記基板の電極形成面に塗布するスクリーン印刷工程を含む太陽電池の製造方法であって、
前記スクリーン印刷工程は、縦糸と横糸に線径の異なる糸を使用し、グリッド電極形成用の開口の方向から見て浅い角度を有する方向に線径の細い縦糸を配して製網したスクリーンメッシュを搭載する前記印刷マスクを使用し、前記ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 Forming a photoelectric conversion part having a pn junction on a substrate;
A method of manufacturing a solar cell including a screen printing step of applying a paste containing a conductive material as an electrode material to an electrode forming surface of the substrate through a printing mask corresponding to an electrode shape,
The screen printing process uses a warp and weft yarns having different wire diameters, and a screen mesh formed by arranging warp yarns having a thin wire diameter in a direction having a shallow angle when viewed from the opening direction for grid electrode formation. The manufacturing method of the solar cell characterized by including the process of apply | coating the said paste using the said printing mask which mounts. 前記塗布する工程は、前記印刷マスクにおいて、線径の細い前記縦糸に対して浅い角度にてスキージを走査させ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。   The method of manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein in the applying step, a squeegee is scanned at a shallow angle with respect to the warp yarn having a thin wire diameter in the printing mask. 電極材料である導電性材料を含むペーストを基板の電極形成面に塗布する際に使用する印刷マスクであって、
前記ペーストを保持するためのスクリーンメッシュが、縦糸と横糸に線径の異なる糸を使用し、グリッド電極形成用の開口の方向から見て浅い角度を有する方向に線径の細い縦糸を配して製網した領域を含むことを特徴とする印刷マスク。 A printing mask used when applying a paste containing a conductive material as an electrode material to an electrode forming surface of a substrate,
The screen mesh for holding the paste uses warp and weft yarns having different wire diameters, and the warp yarns with a thin wire diameter are arranged in a direction having a shallow angle when viewed from the direction of the grid electrode forming opening. A printing mask characterized in that it includes a netted area. 前記スクリーンメッシュは、縦糸と横糸に線径の異なる糸を使用して製網し、
前記線径の異なる糸の内、線径の細い前記縦糸に対して浅い角度にてスキージを走査させるように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の印刷マスク。 The screen mesh is made by using warp and weft yarns having different wire diameters,
4. The printing mask according to claim 3, wherein a squeegee is scanned at a shallow angle with respect to the warp yarn having a thin wire diameter among the yarns having different wire diameters. 前記線径の異なる糸の内、細い糸の線径が１６マイクロメートルから２０マイクロメートルであることを特徴とする請求項４に記載の印刷マスク。   The printing mask according to claim 4, wherein among the yarns having different wire diameters, a thin yarn has a wire diameter of 16 μm to 20 μm. 前記線径の異なる糸の内、太い糸の線径が１８マイクロメートルから２５マイクロメートルであることを特徴とする請求項５に記載の印刷マスク。   The printing mask according to claim 5, wherein among the yarns having different wire diameters, a thick yarn has a wire diameter of 18 to 25 μm.

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