說(shuō)明。
[0080] 首先,制作上述玻璃料。分別準(zhǔn)備作為L(zhǎng)i源的碳酸鋰Li2C03、作為Si源的二氧化 硅Si02、作為Cu源的CuO、作為Zn源的ZnO、作為Bi源的Bi203、作為T(mén)e源的Te02,進(jìn)行稱(chēng) 量、調(diào)合使得成為所希望的玻璃組成。將其投入坩堝中,在與組成相應(yīng)的900~1200(°C) 的范圍內(nèi)的溫度下熔融30分鐘~1小時(shí)左右,通過(guò)急冷使其玻璃化。使用行星式磨機(jī)、球 磨機(jī)等適當(dāng)?shù)姆鬯檠b置粉碎該玻璃。粉碎時(shí)間為1~8小時(shí)左右,粉碎后的平均粒徑(D50) 為例如0. 3~10(μm)左右。再者,上述玻璃粉末的平均粒徑是采用空氣透過(guò)法算出的。
[0081] 另外,作為含鉛的添加物準(zhǔn)備例如Pb304粉末。Pb304粉末使用例如平均粒徑為 2 (μπι)左右的市售的粉末。
[0082] 另外,作為含高熔點(diǎn)金屬的添加物,準(zhǔn)備例如W03粉末、Μ〇03粉末、Cr203粉末、 (NH4) 1QW1204粉末、H2W04粉末、(NH4) 2M〇04粉末、Cr3 (OH) 2 (0C0CH3) 7粉末等。這些物質(zhì)使用例 如平均粒徑為〇.5(μπι)左右的市售的粉末。在以下的說(shuō)明中,以使用103作為含高熔點(diǎn)金 屬的添加物的情況為例。
[0083] 接著,將這樣分別準(zhǔn)備好的玻璃粉末、Pb304粉末和W0 3粉末混合,載置于例如裝定 器(setter)等中,在氧化氣氛中在300~500 (°C)左右的溫度下實(shí)施假燒處理。假燒處理 溫度被設(shè)定為比玻璃粉末與Pb304粉末和/或W0 3粉末燒結(jié)的溫度充分低的溫度,由此可在 使未反應(yīng)的Pb304和103殘留的狀態(tài)下得到其一部分或全部被擔(dān)載于玻璃粉末上的粉末。
[0084] 再者,上述擔(dān)載處理,也可以采用機(jī)械化學(xué)法來(lái)代替假燒處理。用于機(jī)械化學(xué)法 的處理裝置,有例如示y力7S夕口y(株)制的y匕、;P夕N0B-130等,但不特別限定,可 使用適當(dāng)?shù)难b置。使用N0B-130的情況下的復(fù)合化處理的運(yùn)轉(zhuǎn)條件,例如將葉片轉(zhuǎn)速設(shè)為 2500 (rpm),將處理時(shí)間設(shè)為10~20分鐘的范圍內(nèi)、例如10分鐘,將動(dòng)力負(fù)荷設(shè)為4. 5~ 5. 0(kW)的范圍內(nèi)、例如4.7 (kW)。在葉片與容器內(nèi)表面之間設(shè)有3 (mm)左右的間隙,如果 將材料投入到容器內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),則玻璃粉末、含鉛的添加物粉末、和含高熔點(diǎn)金屬的添加物 粉末被混合,而且被施加機(jī)械作用力,由此含鉛的添加物粉末和含高熔點(diǎn)金屬的添加物粉 末以單粒子層的厚度牢固地固定在玻璃粉末表面,得到復(fù)合粒子。可以使用這樣制造出的 復(fù)合粒子來(lái)代替玻璃料。
[0085] 另外,作為導(dǎo)體粉末,準(zhǔn)備例如平均粒徑(D50)為0. 3~3. 0 (μm)的范圍內(nèi)、例如 平均粒徑為1.6(μπι)左右的市售的球狀的銀粉末。通過(guò)使用這樣的平均粒徑充分小的銀 粉末,能夠提高涂布膜中的銀粉末的填充率進(jìn)而提高導(dǎo)體的導(dǎo)電率。另外,所述載色劑是使 有機(jī)粘合劑溶解于有機(jī)溶劑而調(diào)制的,作為有機(jī)溶劑可使用例如丁基卡必醇醋酸酯,作為 有機(jī)粘合劑可使用例如乙基纖維素。載色劑中的乙基纖維素的比例為例如15(重量% )左 右。另外,與載色劑分開(kāi)地添加的溶劑為例如丁基卡必醇醋酸酯。即,雖然并不限定于此, 但可以是與用于載色劑中的溶劑相同的溶劑。該溶劑是出于糊的粘度調(diào)整的目的而被添加 的。
[0086] 分別準(zhǔn)備以上的糊原料,例如以77~90(重量% )的范圍內(nèi)、例如89(重量% ) 的比例稱(chēng)量導(dǎo)體粉末,以0. 1~10(重量% )的范圍內(nèi)、例如1. 4(重量% )的比例稱(chēng)量玻 璃料,以0.1~10(重量% )的范圍內(nèi)、例如1.0(重量% )的比例稱(chēng)量含鉛的添加物,以 0.004~3. 5(重量% )的范圍內(nèi)、例如0.15(重量% )的比例稱(chēng)量含高熔點(diǎn)金屬的添加 物、例如W03,以3~14 (重量% )的范圍內(nèi)、例如5.0(重量% )的比例稱(chēng)量載色劑,以2~ 5(重量% )的范圍內(nèi)、例如3.6(重量% )的比例稱(chēng)量溶劑,使用攪拌機(jī)等混合后,利用例 如三輥磨機(jī)進(jìn)行分散處理。由此得到所述電極用糊。在該實(shí)施例中,PbO/玻璃=0. 7,W03/ 玻璃=0. 11。
[0087] 如上述那樣調(diào)制電極用糊,另一方面,在適宜的硅基板上,采用例如熱擴(kuò)散法、離 子注入等熟知的方法擴(kuò)散或注入雜質(zhì)而形成所述η層22和p+層24,由此制作出所述硅基 板20。接著,在其上,采用例如PE-CVD(等離子CVD)等適宜的方法形成氮化硅薄膜來(lái)設(shè)置 所述防反射膜26。
[0088] 接著,以所述圖2所示的圖案將所述電極用糊絲網(wǎng)印刷于上述的防反射膜26上。 將其在例如150(°C)下干燥,進(jìn)而在近紅外爐中在700~900(°C)的范圍內(nèi)的溫度下實(shí)施 燒成處理。由此,在該燒成過(guò)程中,電極用糊中的玻璃成分將防反射膜26熔化,該電極用糊 破壞防反射膜26,因此可得到電極用糊中的導(dǎo)體成分即銀與η層22的電接觸,如所述圖1 所示那樣得到硅基板20與受光面電極28的歐姆接觸。受光面電極28是這樣地形成的。
[0089] 再者,所述背面電極30可以在上述工序之后形成,但也可以與受光面電極28同時(shí) 地?zé)啥纬?。在形成背面電極30時(shí),在上述硅基板20的整個(gè)背面,采用絲網(wǎng)印刷法等涂 布例如鋁糊,并實(shí)施燒成處理,由此形成由鋁厚膜構(gòu)成的所述整面電極34。進(jìn)而,通過(guò)在該 整面電極34的表面采用絲網(wǎng)印刷法帶狀地涂布所述電極用糊并實(shí)施燒成處理,來(lái)形成所 述帶狀電極36。由此,形成由覆蓋整個(gè)背面的整面電極34、和在其表面的一部分上以帶狀 設(shè)置的帶狀電極36構(gòu)成的背面電極30,得到所述的太陽(yáng)能電池10。在上述工序中,通過(guò)同 時(shí)燒成來(lái)制造的情況下,在受光面電極28的燒成前實(shí)施印刷處理。
[0090] 本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池10,如上述那樣采用燒成貫通法設(shè)置有受光面電極28,但 由于該受光面電極28使用包含無(wú)鉛的碲玻璃、含鉛的添加物和含高熔點(diǎn)金屬的添加物(例 如W03)的厚膜銀糊并通過(guò)燒成貫通而形成,因此由于Te的存在,Ag向玻璃中的溶解量增 大,并且Pb和W與玻璃分開(kāi)地被添加,由此可得到適度地具有凹凸的侵蝕面,因此可很好地 得到歐姆接觸,可得到電特性優(yōu)異、而且接合強(qiáng)度高的太陽(yáng)能電池10。
[0091] 以下,說(shuō)明對(duì)玻璃組成、含鉛的添加物量、含高熔點(diǎn)金屬的添加物的種類(lèi)和量、復(fù) 合化方法等進(jìn)行各種變更而評(píng)價(jià)的結(jié)果。在下述的表1、表2中使用了下述玻璃,所述玻璃 是對(duì)于Te02-Li20-Bi203-Cu0-Si02系玻璃,將各成分的比例進(jìn)行各種變更,并且作為追加的 玻璃成分包含PbO、W03、M〇03、Cr203、ZnO、MgO、Fe203、NiO之中的1~2種的玻璃。在表1、 表2所示的評(píng)價(jià)中,除了特別示出的以外,將PbO/碲玻璃比設(shè)為0. 7,將玻璃與含鉛的添加 物以及含高熔點(diǎn)金屬的添加物的假燒溫度設(shè)為360 (°C),來(lái)實(shí)施擔(dān)載處理,調(diào)制了糊。沒(méi)有 明示的其它條件全都相同,如在前述制造方法中說(shuō)明的那樣。各試樣都是按照上述的制造 工序調(diào)制糊,形成受光面電極28并制造太陽(yáng)能電池10,測(cè)定其輸出而求出了FF值。另外, 將釬料帶與受光面電極28接合,評(píng)價(jià)了接合強(qiáng)度。太陽(yáng)能電池的輸出基于使用市售的太陽(yáng) 模擬器測(cè)定得到的FF值進(jìn)行評(píng)價(jià),接合強(qiáng)度使用市售的拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)。"非LDE"是 使用了η層22厚的以往的基板的試樣,"LDE"是使用了與實(shí)施例的基板20同樣的LDE基 板的試樣,分別示出FF值和基于該值判定出的評(píng)價(jià)結(jié)果,將FF值為76以上記為"〇"(即 實(shí)施例)、將FF值為75以下記為"X"(即比較例)。FF值為是否得到良好的歐姆接觸的 判定,一般地如果太陽(yáng)能電池的FF值為70以上則被認(rèn)為能夠使用,但當(dāng)然越高越好,在本 實(shí)施例中,將FF值為76以上判為合格。非LDE基板的評(píng)價(jià)是出于下述目的進(jìn)行的:確認(rèn)如 果是本實(shí)施例的糊,則即使應(yīng)用于LDE基板也能與非LDE基板的情況同樣地得到良好的特 性。另外,在"接合強(qiáng)度"欄中,示出了測(cè)定出的強(qiáng)度和基于該強(qiáng)度判定的結(jié)果,將3(N)以上 記為"〇"(即良好)、將2 (N)以上且低于2. 8 (N)記為"Λ"(稍差但仍合格)、將低于2 (N) 記為"X"(即強(qiáng)度不足)。
[0092] 表 1
[0093]
[0094]表2
[0095]
[0096]在上述表 1 中,No. 1 ~29 是在Si02S14. 0(mol%)、Li20 為 11. 4(mol% )、Te02 為68. 9(mol%)、Bi203為4.4(mol%)、CuO為1.3(mol% )的玻璃組成下,研究了添加物與 玻璃的重量比的例子。No. 1~6是W03/玻璃量為0~0. 45的范圍來(lái)評(píng)價(jià)了特性的例子, 冊(cè)3/玻璃量為0. 04~0. 35的范圍的No. 2~5,得到了即使是LDE也與非LDE同樣地,F(xiàn)F 值極高、為78~79,接合強(qiáng)度也高為3. 1~3.3 (N)的結(jié)果。與此相對(duì),未添加103的No. 1, 雖然在為非LDE時(shí)FF值高為77,但在為L(zhǎng)DE時(shí)FF值為75。再者,接合強(qiáng)度為2. 3 (N),在允 許范圍內(nèi)。另外,W03/玻璃量為0. 45的No. 6,非LDE、LDE時(shí)的FF值都為75以下,接合強(qiáng) 度也為1.5 (N)的低的值。
[0097] 另外,No. 7~11是將W03/玻璃量設(shè)為0. 11的恒定值,PbO/玻璃量為0.40~1. 10 的范圍來(lái)評(píng)價(jià)了特性的例子,PbO/玻璃量為0. 50~1. 00的范圍的No. 8~10,得到了非 LDE、LDE時(shí)的FF值都極高、為77~79、接合強(qiáng)度也高為3. 2~3. 4 (N)的結(jié)果。與此相對(duì), PbO/玻璃量為0. 40的No. 7以及為1. 10的No. 11,非LDE、LDE時(shí)的FF值都為75以下。
[0098] 另外,No. 12~16是M〇03/玻璃量為0. 02~0. 35的范圍來(lái)評(píng)價(jià)了特性的例子, M〇03/玻璃量為0.02~0.20 ([2XM003/玻璃量]為0.04~0.40)(以下將同樣的換算值 稱(chēng)為"2倍值")的范圍的No. 12~15,得到了非LDE、LDE時(shí)的FF值都極高、為78~79、接 合強(qiáng)度也高為3. 0~3. 2 (N)的結(jié)果。與此相對(duì),M〇03/玻璃量為0. 35 (2倍值為0. 70)的 No. 16,非LDE、LDE時(shí)的FF值都為75,接合強(qiáng)度為1. 4 (N),也不充分。
[0099] 另外,No. 17~21是Cr203/玻璃量為0. 01~0. 17的范圍來(lái)評(píng)價(jià)了特性的例子, Cr203/玻璃量為0.01~0.09([4XCr203/玻璃量]為0.04~0.36)(以下將同樣的換算值 稱(chēng)為"4倍值")的范圍的No. 17~20,得到了非LDE、LDE時(shí)的FF值都極高、為78~79、接 合強(qiáng)度也高為2. 8~3. 2 (N)的結(jié)果。與此相對(duì),Cr203/玻璃量為0. 17 (4倍值為0. 68)的 No. 21,非LDE、LDE時(shí)的FF值都為75以下,接合強(qiáng)度為1. 3 (N),也不充分。
[0100] 另外,No. 22~29是同時(shí)添加了 2~3種含高熔點(diǎn)金屬的添加物粉末的例子。 各數(shù)據(jù)的高熔點(diǎn)金屬相對(duì)于玻璃的重量比,No. 22的W03、Cr203分別為0. 03、0. 005(W03/ 玻璃量 + [4XCr203/ 玻璃量]=0· 05),No. 23 的W03、Cr203分別為 0· 11、0· 03(TO3/ 玻 璃量 +[4XCr203/ 玻璃量]=0· 23),No. 24 的W03、Cr203分別為 0· 15、0· 05(TO3/ 玻璃 量 +[4XCr203/ 玻璃量]=0· 35),No. 25 的W03、Cr203分別為 0· 22、0· 08(TO3/ 玻璃量 + [4XCr203/ 玻璃量]=0· 54),No. 26 的W03、M〇03、Cr203分別為 0· 02、0· 01、0· 005(TO3/ 玻 璃量 +[2XM003/ 玻璃量]+ [4XCr203/ 玻璃量]=0· 06),No. 27 的W03、M〇03、Cr203分別為 0· 11、0· 02、0· 01(W03/ 玻璃量+[2XM003/玻璃量]+ [4XCr203/ 玻璃量]=0· 19),Νο· 28 的 W03、Mo03、Cr