[发明专利]薄膜太阳能电池用背面电极的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在薄膜太阳能电池的背面形成背面电极的方法，该薄膜太阳能电池是在透光性基板上层叠由半导体接合构成的光电转换层而成的。

背景技术

近年来，研究开发出一种这样的薄膜半导体太阳能电池(以下称为薄膜太阳能电池)，即，能够使用非晶形(非晶质)硅、CdS、CuInSe₂等化合物半导体来替代采用单晶或多晶硅的以往类型的太阳能电池、从而以低成本制造出的薄膜太阳能电池。该薄膜太阳能电池例如采用这样的构造，即，在玻璃等绝缘透光性基板的背面形成有SnO₂、ITO、ZnO等透明导电膜(透明电极层)，在透明导电膜的背面侧表面层叠形成有依次层叠有非晶质半导体的p层、i层、n层的薄膜半导体膜(光电转换层)，在薄膜半导体膜的背面侧表面层叠形成有采用Ag(银)、Al(铝)、Cu(铜)等反射率较高的金属而成的导电膜(背面电极层)(例如参照专利文献1、2等)。

该背面电极(背面电极层)采用反射率较高的金属是为了补偿比晶硅太阳能电池低的转换效率(光电转换效率)，通过将从透光性基板侧入射的太阳光反射，能够利用“光的封闭效果”提高太阳能电池的发电效率。

专利文献1：日本特开平8-37317号公报

专利文献2：日本特开2005-175449号公报

在制造上述构造的薄膜太阳能电池的情况下，在绝缘透光性基板上形成透明电极层、在透明电极层上形成光电转换层以及在光电转换层上形成背面电极层，  均可采用溅射法(sputtering)、蒸镀法、CVD法等，其中，为了形成背面电极层，大多采用将金属锭作为靶材而在真空室内成膜的溅射法。

但是，对于采用上述溅射法形成背面电极层，除必要部分之外的部分也会被成膜，因此，昂贵的金属锭的一部分也被浪费了。另外，由于溅射法是分批式处理，因此周期(无效时间)较长，存在受到使用的溅射装置的室尺寸的限制而难以使处理的基板的尺寸大型化这样的问题。

并且，溅射装置的真空装置、附带设备等较多，因此，设置装置需要广阔的空间，用于冲撞靶材的惰性气体、电力等为了连续地进行处理而必须持续供给的资源也较多，运行成本也较高。另外，这些问题是在蒸镀法、CVD法等以往的背面电极层的形成方法中共同存在的问题。

发明内容

本发明即是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种不会浪费昂贵的金属、资源而能够在任意大小、形状的基板上高效且低成本地形成均匀的背面电极层的薄膜太阳能电池用背面电极的形成方法。

为了达到上述目的，本发明的主旨在于提供一种薄膜太阳能电池用背面电极的形成(制造)方法，该方法是在薄膜太阳能电池中形成背面电极的方法，该薄膜太阳能电池包括依次形成在绝缘透光性基板的背面的透明电极层、光电转换层及背面电极层，包括以下工序：将含有金属粒子的导电性墨保持于柔性印刷版的工序，该柔性印刷版的表面形成有规定图案的墨保持部；使在透明电极层上层叠形成有光电转换层的绝缘透光性基板密合于该柔性印刷版、将保持于上述墨保持部的导电性墨转印于光电转换层上的工序；在该转印之后对上述被转印的导电性墨进行加热而在上述光电转换层上形成规定图案的背面电极层的工序。

即，本发明人反复考虑是否能够替代需要上述大规模的装置的方法而利用简单的方法解决上述课题，构想能否利用印刷实现该目的。然后，针对印刷反复进行研究，结果发现，采用含有反射率优良的金属粒子的导电性墨，利用柔性版印刷方法在基板的表面上形成规定电极图案的薄膜状的导电膜(导电性被膜)，从而能够构成(制造)适合薄膜太阳能电池的特性的背面电极，以完成本发明。

本发明的薄膜太阳能电池用背面电极的形成方法将含有金属粒子的导电性墨保持于在其表面形成有规定图案的墨保持部的柔性印刷版，将保持于该墨保持部的导电性墨转印于在透明电极层上层叠形成有光电转换层的绝缘透光性基板之后，对上述被转印的导电性墨进行加热，从而，无论是任意大小、形状的基板，都能在其表面高速且高效地形成规定图案的背面电极。

而且，本发明的薄膜太阳能电池用背面电极的形成方法不需要溅射这样的大规模的真空装置等，不会在除所需区域之外的区域转印不必要的导电性墨，因此，不会浪费昂贵的金属、工业资源，能够以低成本形成适合薄膜太阳能电池的背面电极。

并且，在本发明的形成方法中，特别是上述金属粒子是平均粒径0.5～300nm的银粒子时具有这样的优点，即，在利用上述柔性版印刷法形成导电膜(背面电极层)的情况下，能够形成薄膜且表面粗糙较少的、银粒子不会自其表面突出的平坦均匀的背面电极。