[发明专利]导电性反射膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电性反射膜及其制造方法，该导电性反射膜通过湿式涂布法涂布包含金属纳米颗粒的组合物并烧结而形成，从基材侧测定时的反射率高，且显示与主体相同程度的低电阻率。

背景技术

目前，从环保的立场来看，绿色能源的研究开发正在发展。其中太阳能电池作为其资源的太阳光是无限的，并且无公害等，因此受到关注。以往，在根据太阳能电池进行的太阳光发电时，一直使用如下块状太阳能电池：制造单晶硅或多晶硅的主体状晶体，对其进行切削加工而作为厚板状半导体使用。但，使用于块状太阳能电池的上述硅晶的晶体成长需要大量能量和时间，并且在后续的制造工序中也需要复杂的工序，因此批量生产效率难以提高，难以提供低价格的太阳能电池。

另一方面，将厚度为数微米以下的非晶硅等的半导体层作为光电转换层使用的、所谓薄膜半导体太阳能电池(以下称为薄膜太阳能电池)，只要在玻璃或不锈钢等廉价的基板上仅形成所需的成为光电转换层的半导体层即可。因此，该薄膜太阳能电池为薄型且重量轻、制造成本低廉、容易实现大面积化，因此可以认为成为今后太阳能电池的主流。

薄膜太阳能电池根据其结构，有覆板(ス一パ一ストレ一ト)型或基板(サブストレ一ト)型，从透光性基板侧入射光的覆板型太阳能电池中，通常采用以基板-透明电极-光电转换层-背面电极的顺序形成的结构。光电转换层由硅系材料形成的覆板型太阳能电池中，正在研究例如通过采用以透明电极、非晶硅、多晶硅、背面电极的顺序形成的结构来提高发电效率(例如参照非专利文献1。)。该非专利文献1所示的结构中，非晶硅或多晶硅构成光电转换层。

尤其是当光电转换层通过硅系材料构成太阳能电池时，由上述材料形成的光电转换层的吸光系数较小，因此光电转换层在数微米级的膜厚中，入射光的一部分透过光电转换层，透过的光对发电起不到作用。因此，通常如下进行：背面电极作为反射膜，或者在背面电极上形成反射膜，使无法全部吸收，而透过光电转换层的光通过反射膜反射，再次返回光电转换层，以此来提高发电效率。

至今为止，关于薄膜太阳能电池的开发中，电极或反射膜通过溅射法等真空成膜法形成。但是，通常大型真空成膜装置的维护和运作需要较大的成本。因此，对于这些形成方法研究了由湿式成膜法代替真空成膜法，通过变更为湿式成膜法，期待大幅改善运转成本。

作为通过湿式成膜法形成的导电性反射膜的例子，公开了使用无电镀法形成在光电转换元件的背面侧形成的反射膜(例如参照专利文献1。)。在该专利文献1所示的方法中，记载了可通过使用无电镀法形成反射膜来谋求生产性的提高的内容。具体来说，通过整面印刷在基板的表面侧形成成为电镀保护膜的抗蚀膜，然后，使用以2～4质量％的比例向非导体用前处理液中加入HF所得的溶液，对基板的背面侧实施前处理，使用无电镀液，形成由约3μm铜镀膜构成的反射层。接着，在溶剂中对基板进行超声波清洗而除去抗蚀膜，由此形成光电转换元件。

但是，上述专利文献1所示的无电镀法由于经过如下工序，即在表面侧形成电镀保护膜，然后用HF溶液对进行电镀处理的一侧进行前处理，然后浸泡在无电镀液等的工序，因此，除了繁杂的工序之外，还能预想到废液的产生。

另外，作为更简便的方法，公开有如下方法，即涂布使金属超微粒分散于有机系溶剂中的溶液，以100～250℃的低温进行烧结的方法(例如参照专利文献2。)。根据上述专利文献2所示的方法，不使用高真空工艺即可形成反射率、导电率均高的大面积且均匀的金属电极。

但是，由如上述专利文献2所示的方法得到的金属膜中，基材侧的反射率与相当于相反侧面的露出面侧的反射率相比有下降的倾向。这是因为，通常涂布、烧结金属超微粒的分散液形成金属膜时，金属膜与形成膜的基材之间产生平均直径为100nm以下的气孔。若在金属膜与基材之间产生气孔，则可以推测如下情况：进入气孔内部的光在气孔内反复反射而衰减，或者到达基材侧的反射光在相对于基材面的入射角增大时，在低折射率介质(气孔的空气)/高折射率介质(基材)的界面全部反射的比例增加，根据其比例也导致光衰减。

专利文献1：日本专利公开平05-95127号公报(发明的详细说明的段落[0015]、[0020]及[0021])

专利文献2：日本专利公开平09-246577号公报(发明的详细说明的段落[0035])

非专利文献1：柳田祥三等人著，“薄膜太陽電池の開発最前線～高効率化·量産化·普及促進に向けて～(薄膜太阳能电池的开发最前沿～面向高效率化或批量生产化或促进普及～)”，NTS Co.，LTD，2005年3月，P.113图1(a)