[发明专利]导电性糊剂以及结晶系硅太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的电极、以及用于结晶系硅基板的表面的电极形成等的导电性糊剂。本发明涉及使用该导电性糊剂的结晶系硅太阳能电池的制造方法。

背景技术

将把单晶硅或多晶硅加工成平板状的结晶系硅用于基板的结晶系硅太阳能电池是利用半导体的pn结的半导体器件的一种。近年来，结晶系硅太阳能电池的生产量正在大幅增加。这些太阳能电池具有用于输出所发电的电力的电极。以往，结晶系硅太阳能电池的电极形成中，使用包含导电性粉末、玻璃料、有机粘合剂、溶剂及其它添加剂的导电性糊剂。作为该导电性糊剂中所含玻璃料，例如，使用的是含有氧化铅的硼硅酸铅玻璃料。

作为太阳能电池的制造方法，例如，在专利文献1中记载有半导体器件(太阳能电池器件)的制造方法。具体来说，在专利文献1中记载有一种太阳能电池器件的制造方法，其包括：(a)提供一个或多个半导体基材、一个或多个绝缘膜、以及厚膜组合物的步骤，所述厚膜组合物包含使a)导电性银、b)一个或多个玻璃料、c)含Mg添加剂分散于d)有机介质；(b)在上述半导体基材上应用上述绝缘膜的步骤；(c)在上述半导体基材上的上述绝缘膜上应用上述厚膜组合物的步骤；(d)对上述半导体、绝缘膜以及厚膜组合物进行烧成的步骤，在烧成时，上述有机媒质被除去，上述银与玻璃料被烧结。而且，专利文献1中记载，专利文献1中记载的前面电极银糊剂在烧成中与氮化硅薄膜(防反射膜)反应而向其中浸透，能够与n型层电接触(烧透)。

另一方面，在非在专利文献1中，对于由氧化钼、氧化硼和氧化铋构成的三元系玻璃，记载了关于能够玻璃化的组成的区域以及所包含的氧化物的无定形网络的研究成果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2011-503772号公报

非专利文献

非专利文献1：R.Iordanova，etal.，JournalofNon-CrystallineSolids，357(2011)pp.2663-2668

发明内容

发明要解决的问题

为了得到高变换效率的结晶系硅太阳能电池，降低光入射侧电极(也称表面电极)与在结晶系硅基板的表面形成的杂质扩散层(也称发射极层)之问的电阻(接触电阻)是重要的课题。一般在形成结晶系硅太阳能电池的光入射侧电极时，将包含银粉末的导电性糊剂的电极图案印刷于结晶系硅基板的表面的发射极层，并进行烧成。为了降低光入射侧电极与结晶系硅基板的发射极层之间的接触电阻，需要选择构成玻璃料那样的复合氧化物的氧化物的种类和组成。这是因为用于形成光入射侧电极的导电性糊剂中添加的复合氧化物的种类会影响太阳能电池特性。

在烧成用于形成光入射侧电极的导电性糊剂时，导电性糊剂将防反射膜、例如以氮化硅为材料的防反射膜烧透。结果，光入射侧电极接触于在结晶系硅基板的表面形成的发射极层。在现有的导电性糊剂中，为了烧透防反射膜，在烧成时，复合氧化物必须蚀刻防反射膜。但是，复合氧化物的作用不仅停留在防反射膜的蚀刻上，有时对结晶系硅基板的表面形成的发射极层也造成不良影响。作为这样的不良影响，例如，由于复合氧化物中的无法予期的杂质扩散到杂质扩散层，有时给太阳能电池的pn结带来不良影响。具体来说，这样的不良影响在太阳能电池特性中体现为开路电压(OpenCircuitVoltage：Voc)的下降。因此，需要具有不会对太阳能电池特性带来不良影响的复合氧化物的导电性糊剂。这样的导电性糊剂还可以用于结晶系硅太阳能电池以外的半导体器件的电极形成。

因此，本发明的目的在于得到一种导电性糊剂，其在对结晶系硅基板的表面形成电极时，不会对半导体器件、特别是太阳能电池特性造成不良影响，能够形成良好的电接触的电极。具体来说，本发明的目的在于得到一种导电性糊剂，其在对表面具有以氮化硅薄膜等为材料的防反射膜的结晶系硅太阳能电池形成光入射侧电极时，不会对太阳能电池特性造成不良影响，光入射侧电极与发射极层之间的接触电阻低，而能够得到良好的电接触。另外，本发明的目的在于得到一种电极的导电性糊剂，其在对结晶系硅基板的背面形成电极时，不会对太阳能电池特性造成不良影响，在背面电极与结晶系硅基板之间能够形成良好的电接触。

此外，本发明的目的在于，得到通过使用上述导电性糊剂能够制造高性能的结晶系硅太阳能电池的结晶系硅太阳能电池的制造方法。

用于解决问题的手段