[发明专利]太阳能电池用电极、其制造方法及太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池用电极、其制造方法及太阳能电池。

背景技术

太阳能电池(Solar Cell)是将太阳能转换为电能的半导体元件，具有p-n结形式，而其基本结构与二极管相同。若光入射到太阳能电池，则入射的光被太阳能电池吸收并与构成太阳能电池的半导体的物质发生相互作用，而且，由此形成的作为少数载流子(Minority Carrier)的电子和正孔在再结合(recombination)之前，移动(drift)至所连接的两侧电极，从而获得电动势。

一般而言，晶体硅太阳能电池(Crystalline Silicon Solar Cell)大致可分为单晶(Single Crystal)和多晶(Polycrystalline)形式。其中，单晶形式的材料因纯度高，结晶缺陷密度低，从而具备高效率，但价格较高，而较之单结晶形式的材料，多晶形式的材料虽然效率稍低，但相对低廉，从而普遍被使用。

制造多晶硅太阳能电池的方法为，在具备一定大小(商用化基板大小为5″或6″)和厚度(150～250μm)的p型多晶硅基板上，通过适当的蚀刻法消除所要使用的基板表面缺陷之后，以气态或液态供应包含磷或POCl₃或P的物质并通过热扩散(Thermal Diffusion)方法以一定厚度(0.1～0.3μm)涂布(Doping)于p型基板表面，从而形成半导体。之后，为了去除在此过程中生成的含有磷的玻璃质等副产物，进行利用酸或盐基的湿式蚀刻(Wet Etching)工艺，而且，为了去除涂布于由光照射的前面部分之外的其余部分的P，进行利用等离子的干式蚀刻(Dry Etching)工艺。之后，为提高太阳能电池的效率，通过物理真空沉积法以适当厚度(在硅氮化物的情况下为约)沉积结晶质或非结晶质硅氮化物、硅氧化物、钛氧化物或其组合物。之后，利用印刷法(通常为丝印)以一定线宽和高度印刷P型半导体层电极和N型半导体层电极并进行干燥。尤其是，太阳照射面电极一般含有银，线宽为μm，而高度为30μm左右。相反面的电极，一般将由铝、铝和银组合构成的电极，考虑基板的弓形(bowing)而以一定厚度进行丝印并进行干燥。之后，在700～900℃的比较高的温度条件下烧制数秒至数百秒，以使前面及后面电极的导电性金属与各半导体层接触，从而具有作为电极的功能。

在上述一般太阳能电池的制造工艺中，尤其是在印刷前面电极(母线电极及/或指状电极)时，利用丝印法印刷成80～120μm左右的线宽，但存在线形的质量不好，重复印刷时因制版的阻挡降低作业性，不容易进行多层印刷，烧制时的纵横比较低等各种问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种以多层印刷电极且在各层粘接剂的玻璃转换温度和溶剂的沸点不同的导电膏，并利用凹版胶印等印刷法制造纵横比高，且与基板和导电性电极材料的接触好的太阳能电池用电极制造方法及利用上述方法制造而成的电池效率高的太阳能电池。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供太阳能电池用电极制造方法，在利用包含粘接剂高分子、稀释溶剂、金属电极材料及玻璃粉末的太阳能电池电极用合成物通过印刷法制造太阳能电池用电极的方法中，包括如下步骤：为基板和电极的接触特性，将上述粘接剂高分子为低Tg粘接剂高分子的合成物印刷于基板上部；及为提高纵横比，用上述粘接剂为高Tg粘接剂高分子的合成物进行强化印刷。

上述低Tg粘接剂高分子的Ta为-40～10℃范围之内，而上述高Tg粘接剂高分子的Tg为50～120℃范围之内。

可根据需要，在利用含低Tg粘接剂高分子的合成物进行印刷的步骤和利用含高Tg粘接剂高分子的合成物进行强化印刷的步骤之间，还包括利用含中Tg粘接剂高分子的合成物进行印刷的步骤。上述中Tg粘接剂高分子的Tg具有低Tg粘接剂高分子的Tg和高Tg粘接剂高分子的Tg之间的值。

另外，本发明利用凹版胶印法制造优良的电极。

另外，经上述利用含高Tg粘接剂高分子的合成物进行强化印刷的步骤并烧制之后的电极纵横比(高度/款度)为0.3～1.0。利用上述制造方法制造而成的电极的宽度为30～100μm，而高度为30～100μm。

另外，本发明提供一种太阳能电池用基板，在基板上部具备母线电极及指状电极的太阳能电池用基板中，上述母线电极及指状电极中的至少一个以上，是将包括利用含低Tg高分子粘接剂的导电膏合成物进行印刷的下部印刷层及利用含高Tg高分子粘接剂的导电膏合成物进行印刷的上部印刷层的电极烧制而成的。