[发明专利]糊浆组成物、电极和具有该电极的太阳电池元件

说明书

技术领域

本发明一般涉及糊浆组成物、电极和具有该电极的太阳电池元件，特别涉及在构成结晶类硅太阳电池的硅半导体基板上形成电极时使用的糊浆组成物、电极和具有该电极的太阳电池元件。

背景技术

作为在硅半导体基板上形成了电极的电子部品，已知有太阳电池。

图1是示意性地表示太阳电池元件的一般性剖面结构的图。

如图1所示，太阳电池元件使用厚度为200～300μm的p型硅半导体基板1而构成。在硅半导体基板1的受光面侧，形成了厚度为0.3～0.6μm的n型杂质层2、其上的防反射膜3和栅电极4。

另外，在p型硅半导体基板1的背面侧，形成了背面电极层5。背面电极层5是将由铝粉末、玻璃熔料和有机质媒介物构成的糊浆组成物经丝网印刷等进行涂敷、干燥后，在660℃(铝的熔点)以上的温度下进行烧成而形成的。在该烧成时，铝扩散到p型硅半导体基板1的内部，从而在背面电极层5和p型硅半导体基板1之间形成Al-Si合金层6，同时形成p⁺层7，作为因铝原子的扩散而导致的杂质层。因该p⁺层7的存在，可防止电子的再结合，从而得到提高生成载流子的收集效率的BSF(Back Surface Field)效果。电极8由背面电极层5和Al-Si合金层6构成。

另外，将背面电极层5和Al-Si合金层6用酸等去除，留下p⁺层7以确保BSF效果，并重新用银糊浆等形成了电极层的太阳电池也得到了实用化。

然而，最近为了降低太阳电池的成本，在研讨将硅半导体基板减薄。但是，如果硅半导体基板变薄，因硅和铝的热膨胀系数的差异，在糊浆烧成后，硅半导体基板就会变形，产生翘曲，使得形成了背面电极层的背面侧成为凹状。因此，存在以下的问题：在太阳电池的制造工序中产生裂纹等，结果，太阳电池的制造合格率降低。

为了解决该问题，有减少糊浆组成物的涂敷量，将背面电极层减薄的方法。但是，如果减少糊浆组成物的涂敷量，从硅半导体基板的表面扩散到内部的铝的量就会变得不充分。结果，因为不能实现预期的BSF效果，所以存在太阳电池的特性低下的问题。

在此，在例如特开2000-90734号公报(专利文献1)中公开了在确保预期的太阳电池的特性的同时，可减少硅半导体基板的翘曲的导电性糊浆的组成。该导电性糊浆除了铝粉末、玻璃熔料和有机质媒介物以外，还含有含铝有机化合物。

但是，在上述现有技术中，为了减少硅半导体基板产生的翘曲量，需要将背面电极层减薄。如果背面电极层变薄，则BSF效果有可能下降。

另外，在特开2004-134775号公报(专利文献2)中，公开了：在现有糊浆组成中添加有机化合物粒子和碳粒子之中至少一种，来抑制烧成时的铝电极的收缩，从而减少硅半导体基板的翘曲的方法。根据该方法，添加的有机化合物粒子或碳粒子在糊浆中以固体粒子状态存在，在烧成时燃烧而消失，从而在电极内形成多个微细的空孔，从而抑制基板的翘曲。

但是，这些空孔的形成，会降低铝电极的机械强度和密着性。现在的状况是，为了得到预期的BSF效果，在不降低电极的机械强度和密着性的前提下来降低硅半导体基板的翘曲量的方法和糊浆的组成还没有被开发出来。

专利文献1：特开2000-90734号公报

专利文献2：特开2004-134775号公报

发明内容

发明要解决的课题

对此，本发明的目的在于解决上述课题，并提供一种糊浆组成物、使用该组成物而形成的电极、和具有使用该组成物而形成的电极的太阳电池元件，该糊浆组成物即使在减薄了硅半导体基板的情况下，也能够不降低电极的机械强度和密着性，充分实现预期的BSF效果，并且能够抑制烧成后的硅半导体基板的变形(翘曲)。

用于解决课题的方案

本发明者们为了解决现有技术的问题点，经过反复专心研究的结果，发现通过使用具有特殊组成的糊浆组成物，能够实现上述的目的。根据该发现，基于本发明的糊浆组成物具有如下的特征。

基于本发明的糊浆组成物是一种用于在硅半导体基板上形成电极的糊浆组成物，含有：铝粉末、有机质媒介物、和在该有机质媒介物中呈不溶性或难溶性的晶须，该晶须预先与铝粉末和有机质媒介物进行了混合。

优选的是，本发明的糊浆组成物还含有玻璃熔料。

另外优选的是，本发明的糊浆组成物含有晶须0.2质量％以上、15.0质量％以下。