TWI469192B - 電極形成方法及電極形成裝置 - Google Patents

Description

電極形成方法及電極形成裝置

本發明係關於在基板上形成電極之方法及裝置者，例如係關於在太陽電池基板等光電轉換元件用基板之光電轉換面形成電極之方法及裝置。

作為於基板上形成特定圖案之技術，有將含圖案材料之塗布液從噴嘴噴出而於基板上描繪圖案之方法。例如根據日本特開2006-138911號公報所記載之技術，其係從相對於基板於一方向相對移動之噴嘴噴出含光硬化性樹脂之膏狀圖案形成材料並塗布於基板上，藉由照射紫外線使樹脂硬化，而於基板上進行圖案形成。另，該技術中，在使噴嘴相對於基板掃描移動時，使掃描速度、噴出量、曝光量中任一者定期變化，從而以一定間隔形成使圖案寬度不同之節部。

已有考量將上述文獻所記載之技術應用於例如太陽電池等光電轉換元件之電極形成中。例如日本特開2005-353851號公報所記載之技術中，於太陽電池之光電轉換面形成稱作指狀電極之多數個細電極，與橫跨該等之稱作總線電極之寬幅電極。

藉由塗布液之塗布而形成此種交叉之電極圖案之情形時，因塗布液會於電極之交點處隆起至超過既有之電極，導致於電極上面形成高低差。此情形在例如太陽電池之情形時，會產生在後續步驟中使安裝於電極上面之金屬電極箔之密接性下降，且使作為器件之性能或耐久性下降之問題。

本發明係鑑於上述問題而完成者，其目的係提供一種在基板上形成電極之方法及裝置中，可減少互相相交之電極交點產生高低差之技術。

為達成上述目的，本發明之電極形成方法之一態樣，其特徵在於具備：指狀電極形成步驟，其於基板表面形成沿著第1方向延伸之線狀之指狀電極；塗布步驟，其使噴出含電極材料之塗布液之噴嘴相對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上相對移動，使前述塗布液與前述指狀電極相交並塗布於前述基板上；硬化步驟，其從對前述基板塗布前述塗布液經過特定時間後，使前述塗布液硬化而形成總線電極；及時間設定步驟，其在執行前述硬化步驟之前，基於在與前述指狀電極之交叉部塗布之前述塗布液之平坦化時間而設定前述特定時間。

在如此構成之發明中，塗布作為總線電極之塗布液後不立即使塗布液硬化，而是經過對應塗布液之平坦化時間所設定之時間後使之硬化。甫於形成有指狀電極之基板上塗布塗布液後，塗布於指狀電極上之塗布液會隆起，若就此硬化則在電極圖案上會留下凹凸。未硬化之塗布液之液面因其流動性而逐漸平坦化(整平)，為此所需之時間在此稱作「平坦化時間」。即，平坦化時間長之塗布液在塗布時之形狀不易崩塌，隆起之狀態會持續較長時間，與此相對，平坦化時間短之塗布液在塗布後在短時間內隆起會變小。因此，將塗布至硬化之時間對應於塗布液之整平之速度而設定，藉此可減小指狀電極與總線電極之交點之隆起，而可形成高度差小之電極。

又，一般言之，指狀電極寬度細且條數多，總線電極寬度較大而條數較少。此處，若先形成指狀電極則塗布於指狀電極上之塗布液會因電極寬度細而不會長時間停留於電極上，隆起會在短時間內消失。與此相對，若於形成總線電極後再藉由塗布而形成指狀電極，塗布於寬度較寬的電極上之塗布液隆起需花較多時間才會消失，且於其間塗布於總線電極上以外之基板上之塗布液亦會擴散，而難以獲得寬高比高之指狀電極。此意味著先形成細指狀電極、其後形成寬幅之總線電極之順序較佳。

另，為達成上述目的，本發明之電極形成方法之其他態樣之特徵在於具備：指狀電極形成步驟，其於基板表面形成沿著第1方向延伸之線狀指狀電極；塗布步驟，其使噴出含電極材料之塗布液之噴嘴對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上移動，使前述塗布液與前述指狀電極相交而塗布於前述基板上；及硬化步驟，其從在前述基板上塗布前述塗布液經過特定時間後，使前述塗布液硬化而形成總線電極；且，電極形成方法係將從塗布前述塗布液至執行前述硬化步驟為止之前述特定時間進行調整，而控制前述指狀電極與前述總線電極之交點之電極高度。

根據如此構成之發明，於指狀電極形成後之基板上利用塗布形成總線電極。此時，將塗布液塗布後直至使之硬化為止之時間進行調整，從而可控制與指狀電極之交點之塗布液之擴散，而與上述發明同樣可形成指狀電極與總線電極之交點之隆起小且高低差少之電極。

該等發明中，例如可於形成有指狀電極之基板上塗布塗布液，預先測定從該塗布至塗布液之最大高度與指狀電極之高度差達到特定之容許高低差為止之時間，而將該時間設為前述特定時間。經過如此設定之時間後進行塗布後之光照射，藉此可將所形成之電極高度差確實限制在容許範圍內。

另，例如在塗布步驟中可將含光硬化材料之塗布液塗布於基板上，在硬化步驟中對塗布於基板上之塗布液照射光。對含電極材料及光硬化性材料之塗布液照射光，從而可藉由光使塗布液硬化而形成電極。

此時，在硬化步驟中，可使照射光之光照射機構對基板於第2方向上與噴嘴之移動速度相同或大致相同之速度相對移動。藉此，從塗布液塗布後至光照射為止之時間在總線電極內之各位置上成大致固定，可抑制總線電極之高度偏差。

另，根據指狀電極形成步驟，可將含電極材料之塗布液從噴嘴噴出並塗布於基板上而形成指狀電極。無論以何種方法形成指狀電極本發明都成立，但使用如上述所謂噴嘴配料之情形時，可高效率形成如指狀電極之微細且多數個電極圖案。此情形時，將除電極材料外並含光硬化材料之塗布液從噴嘴噴出，該噴出後若立即藉由光照射使塗布液硬化，則可形成相對於電極寬度之高度比即寬高比高之指狀電極。

本發明可較佳應用於例如在作為基板之光電轉換元件之光電轉換面形成指狀電極及總線電極之情形。如此之光電轉換元件中，較佳採用盡可能不遮蔽入射光且低電阻之電極。本發明之電極形成方法係可以適當寬度形成剖面高度大之電極，因而係適合於如此用途者。

另，為達成上述目的，本發明之電極形成裝置之特徵在於具備：基板保持機構，其保持形成有沿著第1方向延伸之線狀之指狀電極之基板；噴嘴，其噴出含電極材料及光硬化性樹脂之塗布液；移動機構，其使噴嘴對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上相對移動；硬化機構，其使塗布於前述基板上之前述塗布液硬化；及調整機構，其調整從對前述基板塗布前述塗布液至藉由前述硬化機構進行硬化為止之時間。

根據如此構成之發明，與前述電極形成方法相同，在對形成有指狀電極之基板塗布塗布液而形成總線電極時，可利用調整機構調整從塗布液塗布至硬化為止之時間。因此，可控制在與指狀電極之交點之塗布液之擴散，且與上述發明同樣可形成指狀電極與總線電極之交點之隆起小且高低差少之電極。

此處，作為硬化機構，例如可為對塗布於基板之塗布液照射光之光照射機構。根據如此構成，可使用除電極材料外並含光硬化材料之塗布液，使用其可於基板上形成電極。

此情形時，例如移動機構可使噴嘴與光照射機構一體對基板相對移動，調整機構可調整噴嘴與光照射機構之第2方向之距離。根據如此構成，藉由噴嘴與光照射機構之距離而控制自塗布液從噴嘴被塗布於基板上至受到來自光照射機構之光照射為止之時間，可控制與指狀電極之交點之塗布液之擴散而形成高低差較少之電極。

另，例如移動機構可構成為使光照射機構對基板相對移動，調整機構可控制移動機構，使噴嘴及光照射機構分別對基板相對移動，且調整使噴嘴對基板相對移動後至使光照射機構對基板相對移動為止之時間。藉此亦可控制與指狀電極之交點之塗布液之擴散而形成高低差較少之電極。

很據本發明之電極形成方法及電極形成裝置，調整於形成有指狀電極之基板上塗布含電極材料之塗布液後，直至使塗布液硬化為止之時間，藉此可形成指狀電極與總線電極之交點之隆起小且高低差少之電極。

圖1係顯示應用本發明而製造之太陽電池模組之一例之圖。該太陽電池模組M係在設有光電轉換層之基板W之上面(光入射面)，設有指狀電極F與總線電極B者。指狀電極F係為避免遮蔽入射光而將寬度形成得較細、且為成為低電阻而將厚度形成得較厚之電極，以多數個互相平行地形成。另一方面，總線電極B係為了以低損失將由指狀電極F所收集之電荷向外部取出而形成為寬幅，且與各指狀電極F相交而形成1條或複數條。基於後續步驟及器件性能上之理由，將指狀電極F與總線電極B形成為相同高度。就代表性而言，總線電極B及指狀電極F之寬度分別為2 mm及100 μm左右。另，該等高度皆為20 μm左右。

以下，針對用以於基板W表面形成上述結構之電極之處理進行詳細說明。上述指狀電極F及總線電極B皆利用噴嘴掃描法將含有電極材料(例如銀粉)及光硬化性樹脂之膏狀塗布液塗布於基板W上，藉由對該塗布液照射例如UV光等之光使之硬化而形成。塗布液之粘度具代表性者為50 Pa‧s左右或其以下。

藉由此種塗布液之塗布形成電極或配線之情形時，塗布液會於該等交點隆起，而可能造成表面之平坦性問題。即，相對於已形成有電極之基板，將從噴嘴噴出之塗布液與既設之電極相交之方式塗布之情形時，若塗布於電極上之塗布液就此硬化，則高度會與其他部份之電極間不相一致。另一方面，若不立即使塗布液硬化而使其放置，則在液體之平坦化(整平)作用下，塗布液之液面高度之差異會逐漸消失。本說明書中將此作用之時間稱作「平坦化時間」。基於平坦化時間之概念抑制從塗布至起效用之時間差，從而可消除電極之隆起。

圖2A係顯示本發明之電極形成順序之流程圖。各處理步驟之處理內容在之後將詳細說明，但首先簡單說明該電極形成處理全體之流程之概要。如圖2A所示，首先執行時間差設定處理(步驟S101)。該處理係用以設定自總線電極用塗布液塗布於基板上至照射光為止之時間差之處理。

設定時間差後，接著進行指狀電極F之形成(步驟S102)。對指狀電極F不間斷地進行塗布液之塗布及光照射。對於如此形成有指狀電極F之基板W，以與多數個指狀電極F各自相交之方式塗布總線電極B用塗布液(步驟S103)。然後，隔開以時間差設定處理所設定之時間差，對塗布液照射光使之硬化，而形成總線電極B(步驟S104)。如此，根據本發明之電極形成方法，首先形成指狀電極F，其後形成總線電極B。然後，對如此形成之總線電極B例如藉由軟銲而安裝用以向外部取出電流之銅帶(步驟S105)。

針對時間差設定處理，一面參照圖2B、圖3A、圖3B及圖3C一面說明。圖2B係顯示時間差設定處理之流程圖。另，圖3A、圖3B及圖3C係模式化顯示時間差設定處理之原理之圖。該處理中，首先準備樣本用基板Ws，於該樣本用基板Ws上形成指狀電極FF(步驟S201)。該指狀電極FF具有與太陽電池模組M所使用之指狀電極F相同之剖面形狀(寬度及高度)較佳，但其條數可更少。

接著，使噴出總線電極用塗布液之噴嘴N對基板Ws於方向Dn相對移動，以與先前形成之指狀電極FF相交之方式將塗布液P塗布於樣本基板Ws上(步驟S202)。此時，如圖3A所示，塗布液P之高度與指狀電極FF之高度Hf大致相同較佳。

如此一來，在與指狀電極FF之交點附近會產生塗布液P之隆起。根據本申請案發明者之實驗可知，該隆起部PP並非產生於指狀電極FF之正上方，而是於噴嘴N之移動方向Dn上產生於指狀電極FF之下游側鄰接位置。即，在噴嘴N剛通過指狀電極FF之正上方後，存在塗布液P之隆起變成最大之傾向。

接著，測定該隆起部PP之高度，即塗布液之最大高度Hm之時間變化(步驟S203)。基於前述實驗事實，在噴嘴N之移動方向Dn中指狀電極FF之下游側鄰接位置測定最大高度Hm較佳。由於隆起部PP所含之塗布液會逐漸向周圍流動而變平坦，因此如圖3B所示，最大高度Hm以剛塗布後之高度Hm0為最大值，且隨著時間之經過而減少。相對於時間T之高度Hm之變化例如可以下式近似地表示：

Hm≒Hm0‧exp(-T/τ)

此處，記號τ係隆起部PP之高度之變化速度，換言之係對應於前述平坦化時間之參數。

根據如此求得之隆起部PP之高度變化之測定結果，設定總線電極形成時之塗布液至光照射為止之時間差Ts(步驟S204)。如上述，由於剛塗布後會在與指狀電極之交點附近形成塗布液之隆起，因此於塗布後立即照射光之情形時，由於塗布液尚在隆起的狀態下就此硬化因而會於電極上留下凹凸。這使成為使對於之後安裝之銅帶之電極之密接性下降之原因。另一方面，隆起雖會隨著時間之經過而消失，最終整平成大致平坦，但若時間隔得太久則塗布液會過度擴大，導致總線電極之高度不足，結果依然造成指狀電極與總線電極之高度不一致。

為此，如圖3C所示，預先設定相對於電極高度所容許之高度差之最大值ΔH。然後，將隆起部PP之最大高度Hm成為指狀電極之高度Hf加上容許高低差ΔH之值時之時間，設為自塗布塗布液後至光照射為止之較佳時間差Ts。即，若於總線電極用塗布液塗布後經過時間Ts後照射光，則可將指狀電極與總線電極之高低差限制在容許高低差ΔH以下。關於容許高低差，無需一定嚴格地設成零，可根據指狀電極之排列間距、總線電極之寬度或所使用之銅帶之厚度等，而適當設定為可確實進行對總線電極軟銲銅帶之程度。

對於如此設定之較佳時間差Ts，在之後之電極形成中係如下使用。即，對形成有指狀電極F之基板W塗布總線電極B用塗布液後，從該塗布經過特定時間Ts後，對塗布液照射光。如此則可使指狀電極F與總線電極B之高低差成為容許高低差ΔH以下。

又，關於該時間差Ts之設定，無需每次於基板上形成電極時逐次進行。只要基板及塗布液之種類、電極之尺寸等所使用之材料及製程相同，則該時間差大致相同，因此只要該等條件不變更，則可沿用先前之設定結果。

圖4係顯示本發明之電極形成裝置之一實施形態之圖。該電極形成裝置1係例如在表面形成有光電轉換層之單結晶矽晶圓等之基板W上形成具有導電性之電極配線，而製造例如作為太陽電池使用之光電轉換器件之裝置。該裝置1可適合使用於例如在光電轉換器件之光入射面形成集電電極之用途。

該電極形成裝置1中，於基台11上設置台座移動機構2，保持基板W之台座3利用台座移動機構2而可於圖1所示之X-Y平面內移動。於基台11上以跨過台座3之方式設有3組框架121、122、123，其中在框架121上安裝有第1頭部5，在框架122上安裝有第2頭部7。第2頭部7相對於第1頭部5於(+X)方向隔離配置，第1頭部5與第2頭部7之間隔設定為比基板W之X方向長度廣。

台座移動機構2具有使台座3於X方向移動之X方向移動機構21、於Y方向移動之Y方向移動機構22，及以朝向Z方向之軸為中心旋轉之θ旋轉機構23。X方向移動機構21構成為於馬達211上連接有滾珠螺桿212，進而固定於Y方向移動機構22之螺帽213安裝於滾珠螺桿212上。於滾珠螺桿212上方固定著導軌214。當馬達211旋轉時，Y方向移動機構22會與螺帽213一起沿著導軌214於X方向平穩移動。

Y方向移動機構22亦具有馬達221、滾珠螺桿機構及導軌224，當馬達221旋轉時，θ旋轉機構23藉由滾珠螺桿機構而沿著導軌224於Y方向移動。θ旋轉機構23藉由馬達231使台座3以朝向Z方向之軸為中心旋轉。藉由以上構成，可改變相對於第1及第2頭部5、7之基板W之相對移動方向及朝向。台座移動機構2之各馬達係由控制部6予以控制。

再者，於θ旋轉機構23與台座3之間設有台座升降機構24。台座升降機構24根據來自控制部6之控制指令而使台座3升降，定位至指定基板W之高度(Z方向位置)。作為台座升降機構24，例如可使用螺線管或壓電元件等利用制動器者、利用齒輪者、利用楔子之嚙合者等。

第1頭部5在基座51下面具有向基板W上噴出液狀塗布液之噴出噴嘴部52，及朝向基板W照射UV光(紫外線)之光照射部53，於噴出噴嘴部52上安裝有供給管522。供給管522經由控制閥524與儲存含電極材料之塗布液之槽罐525連接。對槽罐525從省略圖示之氮氣(N2)供給源經由調節器526導入氮氣，使槽罐525內之塗布液被加壓一定壓力。控制部6藉由控制控制閥524之開閉，而控制自噴出噴嘴部52之塗布液噴出之開、關。

光照射部53經由光纖維531連接於產生紫外線之光源單元532。雖省略圖示，但光源單元532於其光出射部具有開閉自如之光閘，藉由其開閉及開度可控制出射光之開、關及光量。光源單元532藉由控制部6予以控制。

同樣的，於第2頭部7上設有基座71、噴出噴嘴部72，於噴出噴嘴部72上連接有供給管722、控制閥724、槽罐725、調節器726等。

另，在與安裝有第2頭部7之框架122鄰接而設之框架123中，於基座81上安裝有光照射部83。於光照射部83連接有光纖維831及光源單元832。該等各構成之功能與設於第1頭部5周圍之對應之各構成者相同。框架123於X方向可滑動移動自如，藉此，噴出噴嘴部72與光照射部83之距離可以改變。

圖5A及圖5B係更詳細顯示噴出噴嘴部之下面之構成之放大圖。更詳細言之，圖5A係顯示從下方觀察之噴出噴嘴部52之前端附近之一部份之圖。另，圖5B係顯示從下方觀察之噴出噴嘴部72前端附近之圖。噴出噴嘴部52內部成空洞，如圖5A所示，成為在其下面520於Y方向以等間隔多數穿設有連通該空洞之噴出口521之結構。從槽罐525經由供給管522輸送之塗布液係從噴嘴下面520之噴出口521朝向基板W噴出。塗布於基板W之塗布液藉由光照射而硬化成指狀電極F。

另一方面，如圖5B所示，噴出噴嘴部72於其下面720設有1個沿著Y方向延伸之寬幅噴出口721，從槽罐725經由供給管722輸送之塗布液係從噴嘴下面720之噴出口721朝向基板W噴出。塗布於基板W之塗布液藉由光照射而硬化成總線電極B。噴出噴嘴部72根據總線電極B之條數，於第2頭部7設置1個或於Y方向並列設置複數個。在圖1之模組M之例中總線電極B為2個，因此噴出噴嘴部72設置2個。又，與指狀電極用噴出噴嘴部52相同，亦可使噴出噴嘴部72於Y方向成細長之一體形狀，而設置對應總線電極之條數的個數之噴出口721。

該電極形成裝置1中，將以包含指狀電極F及總線電極B之電極材料調製而成之塗布液預先填充於槽罐525、725中，將其塗布於形成有光電轉換層之基板W上，藉此可製造太陽電池模組M。

作為塗布液，可使用具有導電性及光硬化性，例如含導電性粒子、有機載體(溶劑、樹脂、增粘劑等之混合物)及光聚合引發劑之膏狀混合液。導電性粒子係電極之材料例如銀粉末。有機載體包含作為樹脂材料之乙基纖維素與有機溶劑。另，塗布液之粘度在執行光照射之硬化處理前較佳為例如50 Pa‧s(帕秒)以下，執行硬化處理後為350 Pa‧s以上。填充於2個槽罐525、725之塗布液之組成可為相同，亦可分別準備不同組成之塗布液。

圖6A及圖6B係模式化顯示指狀電極形成之情況之圖。更詳細言之，圖6A係從Y方向觀察塗布液從噴出噴嘴部52噴出之情況之圖，圖6B係從斜上方觀察相同情況之圖。電極形成裝置1中，一面使載置於台座3之基板W藉由台座移動機構2於X方向移動，一面從噴出噴嘴部52之噴出口521噴出塗布液。因此，對基板W噴出之塗布液P1會與基板W一同於X方向(圖中右方)移動。就相對於基板W之掃描移動之點而言，即使固定基板W而使第1頭部5移動亦為等效。惟於第1頭部5上連接有各種配管，且由抑制噴嘴振動所引起之噴出量之變動之點而言，較佳為固定第1頭部5而使基板W移動。

在基板移動方向Ds上於噴出噴嘴部52之下游側設有光照射部53，對塗布於基板W之塗布液P1照射光L1(例如紫外線)。對基板W上照射光L1之光照射位置中，因塗布液含有光硬化性樹脂，因此受到自光照射部53之光照射便開始硬化。如此，對含電極材料之塗布液添加光硬化性樹脂，塗布後立即對塗布液進行光照射使之硬化，藉此可形成寬度小、高度大，且高寬高比之指狀電極F。

接著，在形成總線電極B前改變基板W之朝向。如上述在形成有指狀電極F之狀態下，載置有基板W之台座3位於第1頭部5與第2頭部7之中間。此處，藉由θ旋轉機構23使台座3圍繞Z軸旋轉90度。藉此，使指狀電極F之延設方向從X方向變成Y方向。

圖7A及圖7B係模式化顯示總線電極之形成情況之圖。圖7A係從Y方向觀察塗布液從噴出噴嘴部72噴出之情況之圖。台座3及基板W之移動方向Ds係與指狀電極形成時相同之X方向。但，基板W已旋轉90度，指狀電極F之延設方向變成Y方向，因此從噴出噴嘴部72噴出之塗布液P2以與既已形成之指狀電極F正交之方式塗布於基板W上。因此，在與指狀電極F之交點附近產生塗布液P2之隆起。

若使其靜置僅預先設定之時間Ts，則如圖7B所示，藉由塗布液P2之整平，其隆起會減小至容許高低差以下。因此，藉由在該時間點下從光照射部83照射光L2，使塗布液P2硬化，可減小硬化後之總線電極B與指狀電極F之高低差。如此，可製作如圖1所示之指狀電極F與總線電極B互相交叉、且其交點上幾乎無電極高低差之太陽電池模組M。

接著，針對調整塗布總線用塗布液後至照射光為止之時間之具體方法進行說明。對於該時間調整可考量各種方法，以下分別說明其中之一些方法。

圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F及圖8G係模式化顯示時間調整之第1態樣之圖。本態樣中，使噴出噴嘴部72與光照射部83近接配置(圖4所示之位置關係)，於其正下方使基板W掃移2次。第1次移動中只進行塗布液之塗布，第2次移動中只進行光照射。然後，藉由2次掃描移動間之間隔，調整從塗布至光照射為止之時間。

具體如下。如圖8A所示，將指狀電極F形成後之基板W配置於噴出噴嘴部72之上游側。然後，如圖8B所示，一面從噴出噴嘴部72噴出塗布液P2一面使基板W於箭頭方向Ds移動，藉此對基板W塗布塗布液P2。此時，不進行自光照射部83之光照射。對基板W之塗布結束時，如圖8C所示，使基板W於相反方向(-Ds方向)移動，返回至圖8D所示之位置。在此狀態下暫時使基板W等待。關於該等待時間，係基於預先求得之較佳時間差Ts而由控制部6決定。

然後，如圖8E所示，此次在使自噴出噴嘴部72之噴出停止之狀態下只進行自光照射部83之光L2之照射且使基板W於方向Ds移動。如此對塗布於基板W之塗布液P2全體之光照射結束時，如圖8F所示，於基板W上形成硬化之總線電極B。

圖8G係顯示上述動作過程中基板W上之1點之X方向位置之時間變化，符號A至F分別與圖8A至圖8F之狀態對應。藉由調整符號D所示之等待時間長度，可使塗布液塗布後至光照射為止之時間差設為預先求得之較佳值Ts。另，塗布時與光照射時使基板W之移動速度相同，從而於總線電極B內之各位置上從塗布至光照射為止之時間差成為固定，因此可使總線電極B之高度固定。尤其將塗布開始時刻起至光照射開始時刻為止之時間差設為上述值Ts，從而可將總線電極B與指狀電極F之高低差限制在容許高低差以內。又，亦可不使基板W在停止狀態下等待，而改為調整基板W返回至原來位置之速度。

圖9A、圖9B、圖9C、圖9D及圖9E係模式化顯示時間調整之第2態樣之圖。該態樣下，使基板W以一定速度移動，另一方面，藉由改變噴出噴嘴部72與光照射部83之距離而調整時間差。即，藉由使安裝有光照射部83之框架123在基台11上於X方向移動，而如圖9A所示，將噴出噴嘴部72至光照射部83之距離D1設定為對應於時間差Ts之值。

然後，如圖9B所示，一面使塗布液P2從噴出噴嘴部72噴出，一面使基板W以一定速度Vs於方向Ds移動。如圖9C所示，塗布結束後亦以相同速度使基板W進而移動，如圖9D所示，保持此狀態通過光照射部83之正下方，從而對塗布液P2照射光L2。在基板W移動至光照射部83之正下方之前，自光照射部83之光輸出之有無為任意。

圖9E係顯示在此過程中基板W上之1點之X方向位置之時間變化，符號A至D分別與圖9A至圖9D之狀態對應。如圖9E所示，本態樣中係藉由噴出噴嘴部72與光照射部83之距離D1與基板W之移動速度Vs而規定從塗布至光照射為止之時間，藉由適當設定該等可確保時間差Ts。

圖10A、圖10B、圖10C、圖10D及圖10E係模式化顯示時間調整之第3態樣之圖。本態樣中，如圖10A所示，將噴出噴嘴部72與光照射部83之距離固定為比基板W之X方向長度大之值D2。然後，如圖10B所示，從噴出噴嘴部72塗布塗布液P2後，如圖10C所示，使基板W在噴出噴嘴部72與光照射部83間停止。然後，在停止基於時間差Ts所決定之一定時間後，如圖10D所示，控制部6使基板W再次於方向Ds移動，並從光照射部83對塗布液P2照射光L2。

圖10E係顯示在此過程中基板W上之1點之X方向位置之時間變化，符號A至D分別與圖10A至圖10D之狀態對應。該態樣下，可利用塗布液塗布後至光照射為止之停止時間而調整時間差。

如上，本實施形態中，藉由對太陽電池基板W塗布而形成指狀電極F及總線電極B時，首先形成線寬細之指狀電極F，其後形成線幅寬之總線電極B。此時，對指狀電極F塗布塗布液後立即進行光照射，從而確保高寬高比。另一方面，對總線電極B調整從塗布至光照射為止之時間差，從而可確保在與指狀電極之交點附近隆起之塗布液向周圍擴散直到隆起消失為止之時間(平坦化時間)。藉由如此管理塗布至硬化之時間差，以本發明之電極形成方法及電極形成裝置，可尤其減少交點之高低差而形成互相相交之電極。

另，使塗布塗布液時之基板移動速度與光照射時之基板移動速度相同，且管理自塗布開始至光照射開始之時間差，藉此可使總線電極之高度大致固定，且與指狀電極之高度大致一致。

如上說明，根據本實施形態，台座3作為本發明之「基板保持機構」而發揮功能，噴出噴嘴部72作為本發明之「噴嘴」而發揮功能。另，台座移動機構2作為本發明之「移動機構」而發揮功能，光照射部83作為本發明之「硬化機構」及「光照射機構」而發揮功能。另，在上述時間調整方法之第1及第3態樣中，控制部6作為本發明之「調整機構」而發揮功能，另一方面，在第2態樣中，框架123作為本發明之「調整機構」而發揮功能。

又，本發明不限於上述實施形態，在不脫離其主旨之範圍內可對上述者以外進行各種變更。例如上述實施形態中，乃藉由塗布液之塗布及光照射而形成指狀電極F，但指狀電極之形成方法為任意，不限於藉由自噴嘴之塗布者。另，指狀電極之形成中光照射並非必須。另，亦可將既已形成有指狀電極之基板搬入電極形成裝置中，只形成總線電極。

另，例如根據上述實施形態，在以光照射使總線電極用塗布液硬化後將銅帶軟銲，但此步驟並非必須。另，於光照射後亦可附加電極之鍛燒步驟。此情形時，可於每次分別形成指狀電極、總線電極時進行鍛燒，亦可於形成總線電極後一次進行鍛燒。

另，上述實施形態中，使光照射部83以與噴出噴嘴部72相同之速度對基板W相對移動，從而可使自塗布液塗布起至光照射為止之時間差在各位置大致相同，但不限於此。如圖3B所示，塗布液之最大高度Hm之減少量會隨著時間之經過而變少，因此尤其在使用粘度高且平坦化時間長之塗布液的情形時，即使光照射之開始略為延遲亦不太會有影響。因此，亦可在將總線電極用塗布液塗布於基板後，對該塗布液全體一次進行光照射。此情形時，可將塗布開始至光照射開始之時間差設為值Ts，另亦可將塗布結束時至光照射開始之時間差設為值Ts。

另，上述實施形態中，藉由預先對樣本基板塗布塗布液而實驗性地求得時間差Ts，但亦可不根據實驗而由塗布液之物性值計算而求得時間差Ts。另，可將依每個塗布液之種類預先求得之時間差Ts表格化並保存，在選擇塗布液時從該表格中讀出較佳時間差Ts而應用。

另，上述實施形態中，乃事前實驗性地求得時間差Ts。但對於自塗布至光照射為止之時間差，可在開始光照射之前決定。此意味著例如亦可如下實施。即，可將用以測定塗布於基板上之塗布液之高度之高度檢測感測器設於電極形成裝置上，當高度檢測感測器檢測出總線電極用塗布液在基板上達到特定高度時開始光照射。此處，關於塗布液之高度，根據前述理由，並非在指狀電極之正上方位置檢測，而是在從該位置至噴嘴移動方向之下游側位置檢測較佳，尤其設在複數個指狀電極中最先與塗布液相交之指狀電極之下游側位置更佳。

另，根據上述實施形態，形成總線電極時，將含電極材料及光硬化性材料之塗布液塗布於基板上，且對塗布液照射光，使塗布液硬化而獲得總線電極。但，作為使塗布液硬化之方法不限於光照射。例如作為加熱硬化機構亦可使用例如輸出遠紅外線之碳酸氣體雷射，對塗布於基板上之塗布液照射遠紅外線，從而使塗布液加熱硬化。另，亦可近接配置加熱器噴吹熱風從而使塗布液加熱硬化。另，亦可將塗布後之基板之周圍氛圍減壓從而促進塗布液之溶劑成份之揮發，對塗布後之塗布液供給乙醇等，藉由分散溶劑之置換而使之硬化。該等情形中，塗布液中無需含有光硬化性材料。另，塗布總線電極用塗布液後一次使之硬化的情形時，可採用對總線電極用塗布液之塗布區域全體一次照射遠紅外線，設置對向於塗布區域全體之加熱器等之機構。

另，上述實施形態中，係於矽基板上形成電極配線而製造作為太陽電池之光電轉換裝置，但基板不限於矽。例如形成於玻璃基板上之薄膜太陽電池、在太陽電池以外之器件上形成電極時亦可適用本發明。

[產業上之可利用性]

本發明係可應用於在基板例如太陽電池基板上形成電極之方法及裝置，尤其可較佳應用於形成互相交叉之指狀電極及總線電極之情形。

2．．．台座移動機構(移動機構)

3．．．台座(基板保持機構)

6．．．控制部(調整機構)

72．．．噴出噴嘴部(噴嘴)

83．．．光照射部(硬化機構、光照射機構)

123．．．框架(調整機構)

B．．．總線電極

F．．．指狀電極

W．．．基板

圖1係顯示應用本發明製造之太陽電池模組之一例之圖；

圖2A係顯示本發明之電極形成順序之流程圖；

圖2B係顯示時間差設定處理之流程圖；

圖3A、圖3B及圖3C係模式化顯示時間差設定處理之原理之圖；

圖4係顯示本發明之電極形成裝置之一實施形態之圖；

圖5A及圖5B係更詳細顯示噴出噴嘴部之下面之構成之放大圖；

圖6A及圖6B係模式化顯示指狀電極形成之情況之圖；

圖7A及圖7B係模式化顯示總線電極形成之情況之圖；

圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F及圖8G係模式化顯示時間調整之第1態樣之圖；

圖9A、圖9B、圖9C、圖9D及圖9E係模式化顯示時間調整之第2態樣之圖；及

圖10A、圖10B、圖10C、圖10D及圖10E係模式化顯示時間調整之第3態樣之圖。

(無元件符號說明)

Claims (9)

1. 一種電極形成方法，其特徵在於具備：指狀電極形成步驟，其於基板表面形成沿著第1方向延伸之線狀之指狀電極；塗布步驟，其使噴出含電極材料之塗布液之噴嘴對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上相對移動，使前述塗布液與前述指狀電極相交並塗布於前述基板上；硬化步驟，其從對前述基板塗布前述塗布液經過特定時間後，使前述塗布液硬化而形成總線電極；及時間設定步驟，其在執行前述硬化步驟之前，基於在與前述指狀電極之交叉部塗布之前述塗布液之平坦化時間而設定前述特定時間。
2. 一種電極形成方法，其特徵在於具備：指狀電極形成步驟，其於基板表面形成沿著第1方向延伸之線狀指狀電極；塗布步驟，其使噴出含電極材料之塗布液之噴嘴對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上移動，使前述塗布液與前述指狀電極相交而塗布於前述基板上；及硬化步驟，其從在前述基板上塗布前述塗布液經過特定時間後，使前述塗布液硬化而形成總線電極；且該電極形成方法係將從塗布前述塗布液至執行前述硬化步驟為止之前述特定時間進行調整，而控制前述指狀電極與前述總線電極之交點之電極高度。
3. 如請求項1或2之電極形成方法，其中於形成有前述指狀 電極之前述基板上塗布前述塗布液，預先測定從該塗布至前述塗布液之最大高度與前述指狀電極之高度之差達到特定容許高低差為止之時間，作為前述特定時間。
4. 如請求項1或2之電極形成方法，其中在前述塗布步驟中，將含光硬化性材料之前述塗布液塗布於前述基板上，在前述硬化步驟中，對塗布於前述基板上之前述塗布液照射光。
5. 如請求項4之電極形成方法，其中在前述硬化步驟中，使照射前述光之光照射機構對前述基板於前述第2方向上以與前述噴嘴之移動速度相同或大致相同之速度相對移動。
6. 如請求項1或2之電極形成方法，其中在前述指狀電極形成步驟中，將含電極材料之塗布液從噴嘴噴出並塗布於前述基板上而形成前述指狀電極。
7. 如請求項1或2之電極形成方法，其中於作為前述基板之光電轉換元件之光電轉換面上，形成前述指狀電極及前述總線電極。
8. 一種電極形成裝置，其特徵在於具備：基板保持機構，其保持形成有沿著第1方向延伸之線狀之指狀電極之基板；噴嘴，其噴出含電極材料之塗布液；移動機構，其使前述噴嘴對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上相對移動；硬化機構，其使塗布於前述基板上之前述塗布液硬 化；及調整機構，其調整從對前述基板塗布前述塗布液至藉由前述硬化機構進行硬化為止之時間；其中前述硬化機構係對塗布於前述基板上之前述塗布液照射光之光照射機構；前述移動機構使前述噴嘴與前述光照射機構一體地相對於前述基板而相對移動，前述調整機構調整前述噴嘴與前述光照射機構之前述第2方向之距離；且前述光照射機構係可相對於前述噴嘴而相對地於前述第2方向上移動地被支持。
9. 一種電極形成裝置，其特徵在於具備：基板保持機構，其保持形成有沿著第1方向延伸之線狀之指狀電極之基板；噴嘴，其噴出含電極材料之塗布液；移動機構，其使前述噴嘴對前述基板在與前述第1方向不同之第2方向上相對移動；硬化機構，其使塗布於前述基板上之前述塗布液硬化；及調整機構，其調整從對前述基板塗布前述塗布液至藉由前述硬化機構進行硬化為止之時間；其中前述硬化機構係對塗布於前述基板上之前述塗布液照射光之光照射機構；前述移動機構係使噴出前述塗布液之前述噴嘴及不照射前述光之前述光照射機構一體地相對於前述基板而相 對移動後，前述噴嘴及前述光照射機構返回原來的位置，於經過特定之等待時間後，使不噴出前述塗布液之前述噴嘴及照射前述光之前述光照射機構一體地相對於前述基板而相對移動；且前述調整機構係調整前述等待時間之長度。