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WO2011111192A1 - 太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セル - Google Patents

太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セル Download PDF

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WO2011111192A1
WO2011111192A1 PCT/JP2010/054033 JP2010054033W WO2011111192A1 WO 2011111192 A1 WO2011111192 A1 WO 2011111192A1 JP 2010054033 W JP2010054033 W JP 2010054033W WO 2011111192 A1 WO2011111192 A1 WO 2011111192A1
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WO
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electrode
conductor
printing
containing resin
resin pattern
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PCT/JP2010/054033
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French (fr)
Inventor
誠 土井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/20—Electrodes
    • H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
    • H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming an electrode of a solar battery cell and a solar battery cell, and in particular, in the formation of a light receiving surface side electrode, the electrode of the solar battery cell in which the line width of the grid electrode is narrower and thicker than in the past.
  • the present invention relates to a forming method and a solar battery cell.
  • the screen printing method is widely used for forming the light receiving surface side electrode of the solar cell.
  • a stainless steel wire knitted in a net shape called a screen mesh is stretched on a printing plate frame and fixed in a tensioned state by pulling on all sides.
  • a plate film is made on the screen mesh to block the eyes other than the required image line.
  • the screen plate thus produced is set on a screen printer. Thereafter, the ink paste is put in the plate frame and spread, and the squeegee is moved while pressing the inner surface of the screen plate with a rubber plate called a squeegee.
  • the ink paste passes through the screen mesh where there is no plate film and is pushed onto the substrate placed under the plate, and an electrode pattern having the same shape as the portion without the plate film is formed on the substrate. .
  • the electrode pattern printed on the substrate is baked after drying to become an electrode.
  • the electrode pattern can be easily formed in a desired shape by using a printing plate.
  • Typical dimensions for forming the electrodes are a line width of 100 to 200 ⁇ m and a thickness of 10 to 20 ⁇ m.
  • the rapid spread of solar cells is expected in the future, and there is concern about the shortage of silicon raw materials.
  • it is required to generate larger electric power with the same amount of raw materials as before by improving the power generation efficiency of the solar cell.
  • the unit price per power generation amount of the solar cell can be lowered and the number of production can be increased.
  • an electrode for collecting and flowing charges generated by photoelectric conversion is necessary.
  • This electrode is generally installed on the light receiving surface side unless a special method is used, and also serves as an obstacle that blocks the light receiving surface. Therefore, this electrode must be formed with a minimum area, and it is necessary to maximize the area of the portion that contributes to power generation on the light-receiving surface and to increase the obtained current.
  • an electrode pattern of a grid electrode which is a collecting electrode
  • screen printing if an attempt is made to form an electrode pattern with a narrow line width and a thick line, the screen mesh is likely to be clogged with ink paste.
  • the electrode pattern In order to prevent clogging, the electrode pattern must be made thin, but as a result, the cross-sectional area of the grid electrode is reduced and the resistance of the grid electrode itself is increased. The efficiency cannot be increased and the characteristics of the solar battery cell cannot be improved.
  • Patent Document 1 discloses a method of coating an electrode pattern by applying cream solder on a conductive paste.
  • Patent Document 2 discloses a method of directly drawing an electrode having a thin high aspect ratio on a substrate.
  • Patent Document 3 electrode pattern formation by screen printing is divided into two times, and the first time, the portion corresponding to both ends of the desired line width is thinly printed (bordered) to fix the line width, and the second time. Has disclosed a method of filling the gap between them.
  • the current solar cell substrate has been reduced in thickness to less than half that used in the past, and if this is solder dipped, thermal shock when immersed in a solder bath The probability of occurrence of cracks and cracks is increased, and a decrease in yield is inevitable.
  • the invention described in Patent Document 1 also uses a technique in which the electrode forming surface of the substrate is brought into contact with the solder flow. Therefore, when this technique is applied to a silicon substrate, the same thermal shock problem as described above occurs. .
  • Patent Document 2 The invention described in Patent Document 2 is far from mass productivity in substrate processing, which is said to be one sheet per 1 to 2 seconds for each process at present, and a large number of drawing devices are necessary for mass production of solar cells. Not right.
  • Patent Document 3 has the advantage that all of the electrode pattern forming process is screen printing, so that it can be formed on the same printing line, but the second printing is performed so as not to protrude from the border printing. In order to finish an electrode pattern with a narrow line width, an advanced alignment technique is required.
  • the screen printing method can be used to simultaneously reduce the grid electrode line width and increase the thickness. Then there was a limit.
  • a method using the same or the same type of screen plate is convenient from the viewpoint of alignment, etc., but when implemented with the current ink paste, the line width increases each time the printing is repeated. Therefore, there is a need for an ink paste that has improved flowability from the screen plate while suppressing its fluidity.
  • the development of such special ink pastes requires a lot of time and effort, and the printing process is inevitably accompanied by an increase in materials used and an increase in price, and a significant increase in manufacturing costs can be avoided. Absent.
  • the present invention has been made in view of the above, and a method for forming an electrode of a solar cell that can easily form an electrode having a thin line width and a large thickness at a speed comparable to that of a conventional screen printing method, and It aims at obtaining a photovoltaic cell.
  • the present invention uses a screen plate having a mask opened in an electrode shape, and screen-prints a resin containing a conductor, thereby receiving light from a solar battery cell.
  • the method for forming an electrode of a solar battery cell according to the present invention has an effect that an electrode having a narrow line width and a large thickness can be easily formed at a speed comparable to that of a conventional screen printing method.
  • FIG. 1 is a diagram showing electrodes formed by the electrode forming method for solar battery cells according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing a correlation between the line width and the thickness of the electrode of the solar battery cell according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a general work process of the screen printing method.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the screen plate.
  • FIG. 5 is a diagram showing a flow of a method for forming an electrode of a solar battery cell according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for forming an electrode of a solar battery cell according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for forming an electrode of a solar battery cell according to Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 1 is a diagram showing electrodes formed by the electrode forming method for solar battery cells according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the grid electrode 24 and the bus electrode 25 are disposed on the light receiving surface of the substrate 6 of the solar cell so as to be orthogonal to each other.
  • the line width of the grid electrode 24 according to the present embodiment is preferably 10 to 90 ⁇ m, and more preferably 40 to 80 ⁇ m.
  • the line width of the grid electrode 24 is preferably 10 to 90 ⁇ m because it is difficult to form an electrode with a line width of less than 10 ⁇ m from the viewpoint of processing accuracy due to problems such as disconnection in current general screen printing machines.
  • the line width is increased, the light receiving area cannot be secured. With the progress of conventional screen printing methods, subdivision is gradually possible, and if the width is 40 ⁇ m or more, a practical electrode pattern can be formed without disconnection.
  • a line width that can secure a light receiving area a line width of 40 to 80 ⁇ m is particularly desirable.
  • the thickness of the grid electrode 24 has an appropriate value depending on the line width, but is about 0.3 to 1.0 in terms of aspect ratio (thickness / width).
  • the required aspect ratio differs depending on the designed line width. However, if the aspect ratio is in the range of about 0.3 to 1.0, the resistance value of the electrode itself can be reduced without disconnection. The material is stable at the original value, and the formed electrode pattern does not collapse or the adhesion strength does not decrease. Thereby, the yield of a photovoltaic cell can be improved.
  • an electrode having a line width of 10 to 90 ⁇ m when the aspect ratio is 0.3 or less, an increase in the disconnection probability due to a decrease in the electrode thickness or an increase in electrode resistance due to a decrease in the electrode cross-sectional area occurs.
  • the electrode structure is excessively speci fi c, and particularly in the case of an ultra fine line width of 50 ⁇ m or less, the formed electrode pattern collapses or the adhesion strength of the grid electrode. There is a possibility that the probability of occurrence of the decrease will increase and it will not be possible to serve as an electrode.
  • a resin that can be used at present is a resin containing silver. If the cross-sectional area of the silver electrode falls below a certain value, it affects the characteristics of the solar cell. As the resistance value of the electrode increases. Therefore, an electrode having a shape satisfying the range of a line width of 10 to 90 ⁇ m and an aspect ratio (thickness / width) of 0.3 to 1.0 can be adopted as an actual electrode when the cross-sectional area is small. It can be difficult. For this reason, it is preferable that the grid electrode 24 has a cross-sectional area of a certain value or more.
  • FIG. 2 shows a correlation between the line width and the thickness of the electrode of the solar battery cell according to the present embodiment.
  • the grid electrode 24 preferably has a line width of 10 to 90 ⁇ m, an aspect ratio (thickness / width) of 0.3 to 1, and a cross-sectional area of a certain value or more, and more preferably an electrode width of 40 to 80 ⁇ m. Therefore, in FIG. 2, between the line 21 indicating the aspect ratio 1 and the line 22 indicating the aspect ratio 0.3 and above the line 23 indicating that a certain electrode area has a certain value, the electrode It is most desirable to form the grid electrode 24 with a width and thickness so as to fall within a region having a width of 40 to 80 ⁇ m. Specific examples include a thickness of 40 ⁇ m / line width of 40 ⁇ m (aspect ratio of 1) and a thickness of 30 ⁇ m / line width of 80 ⁇ m (aspect ratio of 0.375).
  • the ink paste it is necessary for the ink paste to pass through the screen mesh, and it is an ink paste that secures the fluidity of the screen mesh so as not to be clogged. It was extremely difficult to make it 3 or more.
  • the electrode pattern of the grid electrode is printed and dried using a conventional screen printing method, and then the dried electrode is used using a screen plate having a narrower line width than the screen plate used first.
  • An electrode having a desired line width and thickness is formed by printing, drying and firing on the pattern.
  • an electrode pattern with a narrow line width can be formed by the first printing, but it cannot be printed to a desired thickness
  • the desired electrode is finally obtained by making up for the insufficient thickness by the second printing.
  • the second printing uses a screen plate with a narrower line width than the first printing, so the electrode width does not widen when using the same plate, and the line width specified in the first printing is not changed. Only the thickness can be formed thick.
  • this method is not limited to the two-time stacking, and the number of times may be further repeated as long as a screen plate having a thinner line width than the previous one is used.
  • FIG. 3 shows an example of a general work process of the screen printing method. Screen printing is performed by using a printing plate frame 1 (screen plate) on which a screen mesh 2 is stretched and a squeegee 5.
  • a printing plate frame 1 screen plate
  • a screen mesh 2 is stretched and a squeegee 5.
  • Fig. 4 shows the configuration of the screen version.
  • the screen mesh 2 is fixed to the printing plate frame 1 in a state where the screen mesh 2 is pulled in all directions and is not loosened.
  • a plate film 3 is formed on the screen mesh 2, and mesh portions other than necessary image lines (here, shapes corresponding to the grid electrodes 24 and the bus electrodes 25) are closed.
  • the ink paste 4 is put into the printing plate frame 1 and spread on the screen mesh 2 on the screen plate set in the screen printing machine. Furthermore, the squeegee 5 is moved while pressurizing the inner surface of the screen plate with the squeegee 5. As a result, the ink paste 4 passes through the screen mesh 2 where there is no plate film 3 and is pushed out onto the substrate 6 placed on the stage 7 and placed under the plate. The electrode pattern is printed with. The electrode pattern printed on the substrate 6 is baked after drying to become an electrode.
  • FIG. 5 is a diagram showing a flow of the electrode forming method of the solar battery cell according to the present embodiment.
  • the process up to the drying step is performed by the same screen printing method as in the prior art, and the electrode pattern 8 is formed of a resin containing a conductor (FIG. 5A).
  • a screen plate 1 having a narrower line width than that used for the first printing is set on the substrate.
  • the ink paste 4 is put in the plate frame and spread on the screen mesh.
  • the ink paste used for the second printing may be the same as that used for the first printing, or may be used exclusively for the second printing (FIG. 5B).
  • the squeegee 5 is moved while pressurizing the inner surface of the screen plate 1 with the squeegee 5 which is a rubber plate (FIG. 5C).
  • the ink paste 4 passes through the screen mesh 2 where the plate film 3 does not exist, and is pushed onto the electrode pattern 8 of the substrate 6 placed on the stage 7 and placed under the screen plate 1 (FIG. 5 ( d)).
  • the electrode pattern printed in a superimposed manner is baked after being dried to form an electrode.
  • the line width of the first screen plate is 60 ⁇ m and the line width of the second screen plate is 20 ⁇ m. Version specifications other than the line width are optimized for each.
  • the finished electrode line width for the first time was 80 ⁇ m
  • the finished electrode line width when printed with the screen plate for the second printing alone was less than 30 ⁇ m. Therefore, even if a positional deviation of 25 ⁇ m occurs between the first printed / dried substrate and the second printing screen plate, the line width does not increase. In fact, no increase in line width was observed in the plane of the substrate on which the electrode patterns were printed using these screen plates.
  • the first electrode thickness was 22 ⁇ m
  • the electrode thickness was 8 ⁇ m. These figures are reasonable because the aspect ratio obtained with conventional screen printing methods is less than 0.3.
  • the electrode thickness actually obtained was 28 ⁇ m, and a desired electrode could be obtained with an aspect ratio of 0.3 or more.
  • the current value per unit area is improved by 0.4 mA in comparison between the conventional solar cell in which the electrode is formed by only one printing and the solar cell manufactured by using the method of the present embodiment.
  • the photoelectric conversion efficiency per substrate was improved by about 0.3%. That is, the energy consumed by the resistance of the grid electrode itself can be reduced.
  • solar cells can be manufactured using the same production line as before if the printing / drying process is performed a plurality of times. Moreover, if only an apparatus related to the printing / drying process is added, solar cells can be produced without reducing the production capacity. In any case, since the know-how of the screen printing method already obtained can be utilized, it is advantageous for the production of solar cells.
  • the first and second electrode patterns are created on the same plate using a screen plate printed on two sheets, and printing is performed using the same ink paste while matching the timing of drying.
  • the same production capacity as before can be maintained.
  • an electrode having a thin line width and a large thickness can be formed without requiring an advanced manufacturing technique.
  • the electrode pattern dimensions are on the order of several tens of ⁇ m, and it is sufficient that the accuracy is in the order of microns on the device characteristics.
  • processing that satisfies such conditions can be easily performed. Can be realized.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram showing a method for forming an electrode of a solar battery cell according to Embodiment 2 of the present invention. Processing up to the firing step is performed by the same screen printing method as in the prior art (FIG. 6A).
  • the electrode pattern that has been fired by screen printing is connected to the cathode side of the power source, and the substrate 6 is immersed in the solution 10 in which the metal is dissolved. To do.
  • a metal plate 9 is connected to the anode side of the power source, and is similarly immersed in the solution 10 to pass a current under predetermined conditions (FIG. 6B).
  • the metal ions contained in the solution 10 are reduced, and the metal film 11 is deposited on the electrode pattern (FIG. 6C).
  • the substrate 6 is placed so that the electrode pattern faces the opposite side of the metal plate 9, but the orientation is arbitrary as long as the metal film 11 can be uniformly deposited on the electrode pattern. .
  • the grid electrode is printed and baked by using a screen printing method as usual, and then temporarily formed, and then the same or different metal as the electrode material is grown on the electrode in a liquid phase.
  • a screen printing method as usual, and then temporarily formed, and then the same or different metal as the electrode material is grown on the electrode in a liquid phase.
  • an electrode having a desired line width and thickness is formed.
  • it is possible to form an electrode pattern with a thin line width by screen printing it is not possible to increase the thickness to the desired thickness, so by compensating for the insufficient thickness by liquid phase growth of the metal, the desired line width, Thick electrodes can be formed.
  • a metal film is coated and grown in a liquid phase on the electrode pattern of a grid electrode that is thin and thin by screen printing, and the metal film grows selectively only in the electrode pattern portion. Therefore, alignment as in the first embodiment in which screen printing is performed twice is unnecessary.
  • the electrode line width after printing is 80 ⁇ m and the metal film is 5 ⁇ m
  • the shape at the time of printing finish is an electrode line width of 80 ⁇ m and an electrode thickness of 22 ⁇ m, as in the first printing finish in the first embodiment.
  • the electrode line width after coating is 85 ⁇ m
  • the electrode thickness is 27 ⁇ m
  • a desired electrode pattern can be obtained with an aspect ratio of 0.3 or more. I was able to.
  • the current value per unit area is 0.7 mA in comparison between the conventional solar cell in which the electrode pattern is formed by only one printing and the solar cell manufactured by using the method of the present embodiment.
  • the photoelectric conversion efficiency per substrate was improved by about 0.5%. That is, the energy consumed by the resistance of the grid electrode itself can be reduced.
  • a solar battery cell with improved photoelectric conversion efficiency can be manufactured by adding only a liquid phase metal film coating step to the conventional manufacturing method.
  • this method increases the line width by the thickness of the metal film compared to the printing / firing method, but the resistance value of the electrode itself can be kept low by covering it with a dense metal film. Great effect on performance improvement.
  • the metal coated on the electrode is limited to a specific type as long as it can be grown in a liquid phase (Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Zn, Pd, etc.).
  • the metal may be the same as or different from the metal used for screen printing.
  • an electrode having a thin line width and a large thickness can be formed without requiring an advanced manufacturing technique. Productivity comparable to that can be realized.
  • FIG. 7 is a diagram showing a method for forming an electrode of a solar battery cell according to Embodiment 3 of the present invention. Processing up to the drying step is performed by a screen printing method similar to the conventional one (FIG. 7A). This substrate is set in an apparatus capable of directly drawing at high speed using a fast-drying metal-containing ink. The metal-containing ink is pressurized from the ink tank 15 through the pump 16 and reaches the ink head 12 to be ejected from the ink head 12 as minute ink droplets 17 (FIG. 7B).
  • the ink droplet 17 pushed out from the ink head 12 is charged by the deflection electrode 13 and at the same time, the trajectory is bent as necessary, and landed on a desired position (on the electrode pattern) of the substrate 6 (FIG. 7 (c). )). After the electrode patterns are drawn in an overlapping manner, the substrate 6 is baked. In order to prevent ink clogging, the ink droplets 17 are always ejected from the ink head 12, and normally, the ink droplets 17 are collected from the ink collection port 14 and sent to the ink tank 15 again. It is preferable to adopt a method in which only the deflection electrode 13 changes the trajectory of the ink droplet 17. By collecting the ink droplets 17, the metal-containing ink can be reused to reduce the environmental load.
  • the electrode pattern of the grid electrode is printed and dried using a screen printing method as usual, and then a high-viscosity and quick-drying metal-containing ink is printed on the dried electrode pattern at high speed.
  • a desired electrode pattern is formed by direct drawing and firing later.
  • screen printing can form electrodes with narrow line widths, it cannot be printed as thick as desired, so the final thickness can be compensated by direct drawing of high-viscosity, quick-drying metal-containing ink.
  • an electrode having a desired line width and thickness can be formed.
  • the alignment between the dried electrode after screen printing and the line drawing can be controlled by the voltage applied to the deflection electrode, and the alignment accuracy is approximately ⁇ 10 ⁇ m.
  • the electrode line width after printing is 80 ⁇ m and the amount of ink droplets is 50 pl (picoliter).
  • the shape at the time of printing finish is an electrode line width of 80 ⁇ m and an electrode thickness of 22 ⁇ m, as in the first printing finish in the first embodiment.
  • the shape after drawing with the fine ink droplets 17 did not change when the electrode line width was 80 ⁇ m, the electrode thickness was 27 ⁇ m, and a desired electrode pattern could be obtained with an aspect ratio of 0.3 or more.
  • the current value per unit area is 0.5 mA.
  • the photoelectric conversion efficiency per substrate was improved by about 0.4%. That is, the energy consumed by the resistance of the grid electrode itself can be reduced.
  • the ink is extruded at a high pressure using the pump 16
  • high-viscosity ink can be used, and also by rapidly extruding the ink, quick-drying ink can be used.
  • the ink droplets 17 produced by the ink head 12 can be generated at a rate of 100 droplets or more per second, drawing can be performed at high speed, and productivity is very high as in screen printing.
  • the metal contained in the ink is a metal (Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Zn, which can be uniformly dispersed in the fast-drying ink and has excellent electrical conductivity.
  • Pd is not limited to a specific type. If high productivity (manufacturing speed) is unnecessary, it is possible to draw a line by a dispensing method.
  • an electrode having a thin line width and a large thickness can be formed without requiring an advanced manufacturing technique. Productivity comparable to that can be realized.
  • the method for forming an electrode of a solar battery cell according to the present invention is useful in that an electrode having a thin line width and a large thickness can be easily formed at a speed comparable to that of a conventional screen printing method. .

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　線幅が細くかつ厚さの厚い電極を、従来のスクリーン印刷法と遜色の無い速度で容易に形成できる太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セルを得ること。　電極形状に開口したマスクを備えるスクリーン版を使用して、導体を含んだ樹脂をスクリーン印刷することによって、太陽電池セルの受光面側に電極形状の導体含有樹脂パターンを形成する印刷工程と、導体含有樹脂パターンを乾燥させる乾燥工程と、乾燥させた導体含有樹脂パターンを焼成する工程とを有し、マスクの開口幅を減少させながら、印刷工程と乾燥工程とを複数回行って導体含有樹脂パターンを積層させてから、該導体含有樹脂パターンを焼成し電極を形成する。

Description

太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セル
　本発明は、太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セルに関し、特に、受光面側電極形成において、従来よりもグリッド電極の線幅が細く、厚さの厚い電極を形成する太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セルに関する。
　現在、太陽電池の受光面側電極の形成に広く用いられているプロセスは、スクリーン印刷法である。スクリーン印刷法では、印刷版枠にスクリーンメッシュと呼ばれる網状に編んだステンレス線を張り、四方を引っ張って緊張させた状態で固定する。そのスクリーンメッシュ上に版膜を作って必要な画線以外の部分の目を塞ぐ。そのようにして製作したスクリーン版をスクリーン印刷機にセットする。その後、版枠内にインクペーストを入れて押し広げ、さらに、スキージと呼ばれるゴム状の板でスクリーン版の内面を加圧しながら、スキージを移動させる。これにより、インクペーストは版膜の無い部分のスクリーンメッシュを通過し、版の下に置かれた基板上に押し出され、基板上には版膜の無い部分と同じ形状の電極パターンが形成される。基板上に印刷された電極パターンは、乾燥を経て焼成され、電極となる。
　電極パターンは、印刷版を用いることによって容易に所望の形状で形成できる。電極形成時の寸法としては、線幅１００～２００μｍ、厚さ１０～２０μｍが代表的な値である。
　一方、今後太陽電池の急激な普及が見込まれており、シリコン原料の不足が懸念されている。その対策として、太陽電池の発電効率を向上させることにより、従来と同じ量の原料でより大きな電力を発電させることが求められている。太陽電池の発電効率を向上させることにより、太陽電池の発電量当たりの単価を下げ、生産数を増加させることも可能となる。
　シリコン太陽電池用に使用する基板の面積には標準的な規格があり、現在は１５６ｍｍ×１５６ｍｍが主流となっている。したがって、この基板１枚当たりの発電量を向上させることが、太陽電池セルの発電効率の向上にとっては重要である。一般的に、太陽電池は受光面積が大きければ大きいほど発電量は増加する。
　太陽電池から電力を取り出すには、光電変換によって発生した電荷を集めて流すための電極が必要である。この電極は、特別な方法を用いない限りは受光面側に設置することが一般的であり、受光面を遮る障害物ともなる。したがって、この電極は最小限の面積で形成されなければならず、受光面の発電に寄与する部分の面積を最大限に確保して、得られる電流を大きくする必要がある。
　スクリーン印刷法にて集電電極であるグリッド電極の電極パターンを形成する場合、線幅が細くかつ厚い電極パターンを形成しようとすると、スクリーンメッシュがインクペーストによって目詰まりを起こしやすくなる。目詰まりを防止するには、電極パターンを薄くせざるを得ないが、その結果、グリッド電極の断面積の減少を招き、グリッド電極自体の抵抗が増加してしまうため、得られた電荷を発電効率の増加につなげることができず、太陽電池セルの特性の向上させることができない。
　また、グリッド電極自体の抵抗を小さく抑えるのに十分な厚さで線幅の細いグリッド電極を形成するためには、スクリーン印刷機の特性及びその印刷条件、スクリーン版及びその仕様、並びにスクリーン印刷用インクペーストの成分等の複雑に絡み合った特性を十分に熟知し、それらに適合した条件でプロセスを実施する必要がある。しかしながら、現在、太陽電池製造用として装置メーカや材料メーカが供給している装置や材料を購入し、それらを用いて太陽電池基板にグリッド電極を形成するとなると、適合する条件でプロセスを実施することができず、所望の形状や性能を有する電極の形成は極めて難しい。
　そこで、スクリーン印刷法の高利便性を生かしつつ、原理的な弱点を補う種々の手法を付加することにより、基板上に電極を形成する方法が提案されている。スクリーン印刷法に他の手法を付加する技術としては、スクリーン印刷法で電極パターンを形成した後、耐湿性向上の目的もあってはんだディップする（溶融したはんだ浴中に基板を浸漬し、電極上をはんだ層でコーティングする）方法がある。また、特許文献１には、導電性ペースト上にクリームはんだを塗布して、電極パターンを被覆する方法が開示されている。
　また、スクリーン印刷法を補うのではなく、別の手法に置き換える方法として、特許文献２には、基板上に細い高アスペクト比を有する電極を直接描画する方法が開示されている。
　さらに、特許文献３には、スクリーン印刷による電極パターン形成を２回に分け、１回目には所望の線幅の両端に当たる部位を細く薄く印刷（縁取り）して線幅を固定し、２回目にはその間を埋めて厚くする方法が開示されている。
特許第２７１６６３０号公報 特開２００５－３４７６２８号公報 特開２００７－１３４３８７号公報
　しかしながら、現在の太陽電池の基板は、かつて用いられていたものと比較して半分以下の厚さにまで薄型化が進んでおり、これをはんだディップするとなると、はんだ浴に浸漬する際の熱衝撃によるクラックや割れの発生確率が高くなり、歩留まりの低下は避けられない。特許文献１に記載の発明も、基板の電極形成面をはんだ流と接触させる手法が用いているため、この手法をシリコン基板に適用しようとした場合には上記同様の熱衝撃の問題が発生する。
　特許文献２に記載の発明は、現行では各工程とも１～２秒に１枚と言われる基板加工における量産性には程遠く、太陽電池を量産するために多数の描画装置が必要となるため現実的ではない。
　特許文献３に記載の発明は、電極パターン形成の工程がいずれもスクリーン印刷であるため、同一の印刷ラインで形成可能であるという利点があるものの、縁取り印刷からはみ出さないように２回目の印刷を行う必要があり、想定される線幅の細い電極パターンに仕上げるには高度な位置合わせ技術が必要となる。
　太陽電池の受光面に電極パターンを形成する際、スクリーン印刷法を用いてグリッド電極線幅の細線化とその厚さの増加とを同時に達成するには、スクリーン印刷の原理上、１回の印刷では限界があった。一方、複数回の重ね印刷を行う場合、位置合わせなどの観点から同一又は同種のスクリーン版を用いる方法が簡便であるが、現状のインクペーストで実施した場合、回を重ねるごとに線幅が広がるため、その流動性を抑制しつつスクリーン版からの版抜け性を改善したインクペーストが必要である。このような特殊なインクペーストの開発には、多大な時間と労力とが必要であり、また、印刷プロセスでは使用材料の増大と価格上昇とを招き、製造コストが大幅に増加することは避けられない。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、線幅が細くかつ厚さの厚い電極を、従来のスクリーン印刷法と遜色の無い速度で容易に形成できる太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セルを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電極形状に開口したマスクを備えるスクリーン版を使用して、導体を含んだ樹脂をスクリーン印刷することによって、太陽電池セルの受光面側に前記電極形状の導体含有樹脂パターンを形成する印刷工程と、導体含有樹脂パターンを乾燥させる乾燥工程と、乾燥させた導体含有樹脂パターンを焼成する工程とを有し、マスクの開口幅を減少させながら、印刷工程と乾燥工程とを複数回行って導体含有樹脂パターンを積層させてから、該導体含有樹脂パターンを焼成し電極を形成することを特徴とする。
　本発明にかかる太陽電池セルの電極形成方法は、線幅が細くかつ厚さの厚い電極を、従来のスクリーン印刷法と遜色の無い速度で容易に形成できるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係る太陽電池セルの電極形成方法によって形成される電極を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る太陽電池セルの電極の線幅と厚さの相関を示す図である。 図３は、スクリーン印刷法の一般的な作業工程の一例を示す図である。 図４は、スクリーン版の構成例を示す図である。 図５は、実施の形態１に係る太陽電池セルの電極形成方法の流れを示す図である。 図６は、実施の形態２に係る太陽電池セルの電極形成方法を示す図である。 図７は、実施の形態３に係る太陽電池セルの電極形成方法を示す図である。
　以下に、本発明にかかる太陽電池セルの電極形成方法及び太陽電池セルの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セルの電極形成方法によって形成される電極を示す図である。太陽電池の基板６の受光面には、グリッド電極２４とバス電極２５とが互いに直交するように配置されている。
　本実施の形態に係るグリッド電極２４の線幅は、望ましくは１０～９０μｍ、さらに望ましくは４０～８０μｍである。グリッド電極２４の線幅として、１０～９０μｍが望ましいのは、現在の一般的なスクリーン印刷機では加工精度の点から線幅１０μｍ未満の電極を形成することは断線が発生するなどの問題から困難であり、その一方で、線幅を大きくすると受光面積を確保できなくなるためである。従来のスクリーン印刷法もその進歩によって細分化が徐々に可能となっており、幅４０μｍ以上であれば、実用可能な電極パターンを形成可能となっていることを鑑みて、断線が発生することなく受光面積を確保できる線幅として、４０～８０μｍを特に望ましい線幅としている。
　グリッド電極２４の厚さは、線幅によって適正値が異なるが、アスペクト比（厚さ／幅）で言えば０．３～１．０程度の範囲である。設計される線幅によって必要とされるアスペクト比は異なるが、最終的にはアスペクト比が０．３～１．０程度の範囲であれば、断線が発生することなく、電極自身の抵抗値もその材料が本来有する値で安定し、形成した電極パターンが倒壊したり、付着強度が低下したりすることはない。これにより、太陽電池セルの歩留まりを向上させることができる。１０～９０μｍの線幅の電極においては、アスペクト比が０．３以下では、電極の厚さの低下による断線確率の上昇や電極断面積の減少による電極抵抗の増加などが発生し、電極としての役割を果たすことができなくなる可能性がある。また、１以上のアスペクト比は、理論上は形成可能であるが、電極構造としては過剰スペックであり、特に５０μｍ以下の極細線幅の場合、形成された電極パターンの倒壊やグリッド電極の付着強度低下の発生確率が上昇し、電極としての役割を果たすことができなくなる可能性がある。
　電極パターン形成のための導体を含んだ樹脂として現時点で実用可能なものは、銀を含んだ樹脂であり、銀電極の断面積がある一定の値を下回ると、太陽電池の特性に影響を及ぼすほどに電極の抵抗値が増加する。したがって線幅１０～９０μｍ、アスペクト比（厚さ／幅）０．３～１．０の範囲を満足する形状の電極であっても、断面積が小さい場合には実際の電極として採用することが難しい場合がある。このため、グリッド電極２４は、ある一定の値以上の断面積を持つことが好ましい。
　図２に、本実施の形態に係る太陽電池セルの電極の線幅と厚さの相関を示す。上記のように、グリッド電極２４は、線幅１０～９０μｍ、アスペクト比（厚さ／幅）０．３～１、且つ一定値以上の断面積を有することが望ましく、より望ましくは電極幅４０～８０μｍである。したがって、図２中において、アスペクト比１を示す線２１とアスペクト比０．３を示す線２２との間で、且つある電極面積がある一定値であることを示す線２３よりも上、なおかつ電極幅４０～８０μｍの領域内に入るような幅及び厚さでグリッド電極２４を形成することが、最も望ましい。具体的には、厚さ４０μｍ／線幅４０μｍ（アスペクト比１）や厚さ３０μｍ／線幅８０μｍ（アスペクト比０．３７５）などが挙げられる。
　ところで、スクリーン印刷法では、インクペーストがスクリーンメッシュを通過する必要があり、スクリーンメッシュで目詰まりを起こさない程度の流動性を確保したインクペーストで、１回の印刷で、電極のアスペクト比を０．３以上にすることは極めて困難であった。例えば、電極幅８０μｍの電極をスクリーン印刷法によって形成すること自体は可能であるが、アスペクト比は０．３よりも小さな値、具体的には０．２５程度にならざるを得ず、細線化と高アスペクト比との両立は困難であった。
　そこで、まずは従来通りのスクリーン印刷法を用いてグリッド電極の電極パターンを印刷・乾燥させ、次に、最初に用いたスクリーン版よりも細い線幅を有するスクリーン版を使用して、乾燥させた電極パターン上に重ねて印刷・乾燥し、さらに焼成することにより、所望の線幅、厚さの電極を形成する。１回目の印刷では線幅の細い電極パターンは形成できるものの、所望の厚さにまで厚く印刷することはできないため、不足する厚さを２回目の印刷によって補うことにより、最終的に所望の電極パターンを形成する。２回目の印刷では、１回目の印刷よりも細い線幅のスクリーン版を用いるため、同一版を用いた時のように電極幅が広がることはなく、１回目で規定した線幅のままで厚さのみを厚く形成できる。また、この手法は２回重ねに限らず、前回よりも細い線幅を有するスクリーン版を使用する限りは、回数をさらに重ねて行っても良い。
　従来のスクリーン印刷法の高利便性を生かしつつ、細い電極幅の印刷の場合には厚く印刷できないという原理的な弱点を補うことによって、コスト増を最小限に抑制しながら、従来よりもグリッド線幅が細く、厚さの厚い電極パターンを形成できる。
　図３に、スクリーン印刷法の一般的な作業工程の一例を示す。スクリーン印刷は、スクリーンメッシュ２が張り渡された印刷版枠１（スクリーン版）と及びスキージ５を用いて行われる。
　図４に、スクリーン版の構成を示す。スクリーンメッシュ２は四方に引っ張られて弛みがない状態で印刷版枠１に固定されている。スクリーンメッシュ２上には版膜３が形成されており、必要な画線（ここではグリッド電極２４及びバス電極２５に対応する形状）以外の部分のメッシュの目が塞がれている。
　スクリーン印刷機にセットされたスクリーン版には、印刷版枠１内にインクペースト４が投入され、スクリーンメッシュ２上に押し広げられる。さらに、スキージ５でスクリーン版の内面を加圧しながら、スキージ５を移動させる。これにより、インクペースト４は版膜３の無い部分のスクリーンメッシュ２を通過し、ステージ７に載置されて版の下に置かれた基板６上に押し出され、版膜３が無い部分の形状で電極パターン印刷される。基板６上に印刷された電極パターンは、乾燥を経て焼成されて電極となる。
　図５は、本実施の形態に係る太陽電池セルの電極形成方法の流れを示す図である。従来と同様のスクリーン印刷法によって乾燥工程までの処理を行い、導体を含む樹脂で電極パターン８を形成する（図５（ａ））。この基板に対して、１回目の印刷に用いたものよりも線幅の細いスクリーン版１をセットする。そして、版枠内にインクペースト４を入れてスクリーンメッシュ上に押し広げる。なお、２回目の印刷に用いるインクペーストは、１回目の印刷に用いたものと同一のものでも良いし、２回目の印刷専用のものでも良い（図５（ｂ））。その後、ゴム状の板であるスキージ５でスクリーン版１の内面を加圧しながらスキージ５を移動させる（図５（ｃ））。インクペースト４は、版膜３が存在しない部分のスクリーンメッシュ２を透過し、ステージ７に載置されてスクリーン版１の下に置かれた基板６の電極パターン８上へ押し出される（図５（ｄ））。重ねて印刷された電極パターンは、乾燥を経て焼成され、電極が形成される。
　この手法では、２回目の印刷用のスクリーン版と１回目の印刷・乾燥済み基板との位置合わせが重要となるが、市販されている一般的なスクリーン印刷機の位置合わせ精度は±２０～３０μｍである。
　例として、１回目のスクリーン版の線幅が６０μｍ、２回目のスクリーン版の線幅が２０μｍの場合を考える。線幅以外の版仕様は、各々に最適化されたものである。
　これらのスクリーン版を用いた場合、１回目の仕上がり電極線幅が８０μｍであり、２回目の印刷用のスクリーン版単独で印刷した場合の仕上がり電極線幅が３０μｍ未満であった。よって、１回目の印刷・乾燥済みの基板と２回目の印刷用のスクリーン版とに２５μｍの位置ずれが生じた場合でも線幅増は生じないこととなる。実際、これらのスクリーン版を用いて電極パターンを重ねて印刷した基板の面内では線幅増は見られなかった。
　一方、厚さに関しては、１回目の電極厚さが２２μｍ、２回目のスクリーン版単独で印刷した場合の電極厚さが８μｍであった。従来のスクリーン印刷法で得られるアスペクト比は０．３未満であるため、これらの数値は妥当なものである。これらのスクリーン版を用いて電極パターンを重ねて印刷した場合に実際に得られた電極厚さは２８μｍであり、アスペクト比０．３以上で所望の電極を得ることができた。
　この結果、電極を１回の印刷のみで形成した従来の太陽電池セルと、本実施の形態の手法を用いて製造した太陽電池セルとの比較では、単位面積当たりの電流値が０．４ｍＡ向上し、基板１枚当たりの光電変換効率が約０．３％向上した。すなわち、グリッド電極自体の抵抗によって消費されるエネルギーを低減できた。
　この手法によると、印刷・乾燥工程を複数回行えば、従来と同一の製造ラインを使用して太陽電池セルを製造できる。また、印刷・乾燥工程に係わる装置のみを追加すれば、製造能力を落とすことなく太陽電池セルを生産できる。いずれの場合でも、既に得られているスクリーン印刷法のノウハウを活用できるため、太陽電池セルの生産には有利である。
　なお、実施の形態１において、２枚刷りのスクリーン版を利用して同一版に１回目と２回目の電極パターンを作成し、同一のインクペーストを使用して乾燥のタイミングを合わせながら印刷することにより、従来と同じ生産能力を維持できる。
　このように、本実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法によれば、高度な製造技術を必要とせずに、線幅が細くかつ厚さの大きい電極を形成でき、さらに従来の手法と遜色の無い生産性を実現できる。また、電極パターン寸法は数十μｍオーダであり、その精度もデバイス特性上、ミクロンオーダの精度が確保されていれば良いが、スクリーン印刷法を用いることで、このような条件を満たす加工を容易に実現できる。
実施の形態２．
　図６は、本発明の実施の形態２に係る太陽電池セルの電極形成方法を示す図である。従来と同様のスクリーン印刷法によって焼成工程までの処理を行う（図６（ａ））。この基板の電極パターン８上に金属を液相成長させるため、スクリーン印刷法で焼成まで行った電極パターンを電源の陰極側に接続し、金属が溶解している溶液１０の中に基板６を浸漬する。電源の陽極側には、金属板９を接続し、同様に溶液１０中に浸漬して、所定の条件で電流を流す（図６（ｂ））。所定の時間電流を流すことにより、溶液１０中に含まれる金属イオンが還元され、電極パターン上に金属被膜１１が堆積する（図６（ｃ））。なお、図では電極パターンが金属板９と反対側を向くように基板６を設置しているが、電極パターン上に均一に金属被膜１１を堆積させることができるのであれば、向きは任意である。
　このように、本実施の形態においては、従来通りスクリーン印刷法を用いてグリッド電極を印刷・焼成して一旦形成し、次に、電極材料と同一又は異種の金属を電極上に液相成長させることにより、所望の線幅、厚さの電極を形成する。スクリーン印刷では線幅の細い電極パターンは形成できるものの、所望の厚さにまで厚くすることはできないため、不足する厚さを金属の液相成長によって補うことで、最終的に所望の線幅、厚さの電極を形成できる。
　従来のスクリーン印刷法の高利便性を生かしつつ、細い電極幅の印刷の場合、厚く印刷できないという原理的な弱点を補うことによって、コスト増を最小限に抑制しながら、従来よりもグリッド線幅が細く、厚さの厚い電極を製造できる。
　本実施の形態の手法は、スクリーン印刷によって細く、薄く仕上がったグリッド電極の電極パターンに、液相中で金属被膜を被覆・成長させるもので、電極パターン部分のみで選択的に金属被膜が成長するため、スクリーン印刷を２回行う実施の形態１のような位置合わせは不要である。
　例として、印刷仕上がりでの電極線幅が８０μｍ、金属被膜が５μｍの場合について説明する。印刷仕上がり時の形状は、実施の形態１での１回目の印刷仕上がり時と同様に、電極線幅８０μｍ、電極厚さが２２μｍである。一方、金属被膜は電極パターン全体を一様に被覆するものであるため、被覆後の電極線幅は８５μｍ、電極厚さは２７μｍとなり、アスペクト比が０．３以上で所望の電極パターンを得ることができた。
　この結果、電極パターンを１回の印刷のみで形成した従来の太陽電池セルと、本実施の形態の手法を用いて製造した太陽電池セルとの比較では、単位面積当たりの電流値が０．７ｍＡ向上し、基板１枚当たりの光電変換効率が約０．５％向上した。すなわち、グリッド電極自体の抵抗によって消費されるエネルギーを低減できた。
　この手法によると、従来の製造方法に対して液相での金属膜被覆の工程のみを追加することにより、光電変換効率を高めた太陽電池セルを製造できる。また、この手法では、印刷・焼成する方法と比較して、金属膜の膜厚分だけ線幅が増加するが、緻密な金属膜で被覆することによって電極の抵抗値自体を低く抑えることができ、性能の向上に対する効果が大きい。
　また、実施の形態２においては、電極に被覆させる金属は、液相で成長させることが可能な金属（Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｐｄなど）であれば特定の種類に限定されることはなく、スクリーン印刷に用いた金属と同種であっても異種であっても良い。
　このように、本実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法によれば、高度な製造技術を必要とせずに、線幅が細くかつ厚さの大きい電極を形成でき、さらに従来の手法と遜色の無い生産性を実現できる。
実施の形態３．
　図７は、本発明の実施の形態３に係る太陽電池セルの電極形成方法を示す図である。従来と同様のスクリーン印刷法によって乾燥工程までの処理を行う（図７（ａ））。この基板を、速乾性の金属含有インクを用いて高速に直接描画できる装置にセットする。この金属含有インクは、インクタンク１５からポンプ１６を通り、加圧されてインクヘッド１２へ至り、微小なインク滴１７となってインクヘッド１２から押し出される（図７（ｂ））。インクヘッド１２から押し出されたインク滴１７は、偏向電極１３で荷電を加えられると同時に必要に応じて軌道を曲げられ、基板６の所望の位置（電極パターン上）に着弾する（図７（ｃ））。電極パターンが重ねて描画されたのち、基板６は焼成される。なお、インクの詰まりを防止するためには、インク滴１７は常時インクヘッド１２から噴射し、通常時はインク回収口１４からインク滴１７を回収して再度インクタンク１５へ送るようにし、印刷時のみ偏向電極１３でインク滴１７の軌道を変えるようにする方式を採用することが好ましい。インク滴１７を回収することで、金属含有インクを再利用して環境負荷を低減できる。
　このように、本実施の形態においては、従来通りスクリーン印刷法を用いてグリッド電極の電極パターンを印刷・乾燥させ、次に乾燥させた電極パターン上に高粘度速乾性の金属含有インクを高速に直接描画し、後に焼成することによって所望の電極パターンを形成する。スクリーン印刷では線幅の細い電極は形成できるものの、所望の厚さにまで厚く印刷することはできないため、不足する厚さを高粘度速乾性金属含有インクの直描手法によって補うことにより、最終的に所望の線幅、厚さの電極を形成できる。
　従来のスクリーン印刷法の高利便性を生かしつつ、細い電極幅の印刷の場合には厚く印刷できないという原理的な弱点を補うことによって、コスト増を最小限に抑制しながら、従来よりもグリッド線幅が細く、厚さの厚い電極を形成できる。
　本実施の形態の手法では、スクリーン印刷後の乾燥済み電極と線描との位置合わせは、偏向電極に加える電圧で制御することができ、位置合わせの精度はおおよそ±１０μｍである。
　例として、印刷仕上がりでの電極線幅が８０μｍ、インク滴の液量が５０ｐｌ（ピコリットル）の場合について説明する。印刷仕上がり時の形状は、実施の形態１での１回目の印刷仕上がり時と同様に、電極線幅８０μｍ、電極厚さが２２μｍである。一方、微小インク滴１７で線描した後の形状は、電極線幅は８０μｍで変わらず、電極厚さは２７μｍとなり、アスペクト比０．３以上で所望の電極パターンを得ることができた。
　この結果、電極パターンを１回の印刷のみで形成した従来の太陽電池セルと、本実施の形態の手法を用いて製造した太陽電池セルとの比較では、単位面積当たりの電流値が０．５ｍＡ向上し、基板１枚当たりの光電変換効率が約０．４％向上した。すなわち、グリッド電極自体の抵抗によって消費されるエネルギーを低減できた。
　本実施の形態の手法によると、ポンプ１６を用いて高圧でインクを押し出すため、高粘度のインクを使用でき、また、連続的にインクを押し出すことで速乾性のインクも使用できるため、インクの選択肢が広い。さらに、インクヘッド１２で作られるインク滴１７は、毎秒１００滴以上の生成が可能であるため、高速で描画が可能であり、スクリーン印刷と同様に生産性が非常に高い。
　また、実施の形態３においては、インクに含有させる金属としては、速乾性インクに均一に分散させることができ、かつ電気伝導性に優れた金属（Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｐｄなど）であれば特定の種類に限定されることはない。なお、高い生産性（製造速度）が不要であるならば、ディスペンス方式で線描することも可能である。
　このように、本実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法によれば、高度な製造技術を必要とせずに、線幅が細くかつ厚さの大きい電極を形成でき、さらに従来の手法と遜色の無い生産性を実現できる。
　以上のように、本発明にかかる太陽電池セルの電極形成方法は、線幅が細くかつ厚さの厚い電極を、従来のスクリーン印刷法と遜色の無い速度で容易に形成できる点で有用である。
　１　印刷版枠
　２　スクリーンメッシュ
　３　版膜
　４　インクペースト
　５　スキージ
　６　基板
　７　ステージ
　８　電極パターン
　９　金属板
　１０　溶液
　１１　金属被膜
　１２　インクヘッド
　１３　偏向電極
　１４　インク回収口
　１５　インクタンク
　１６　ポンプ
　１７　インク滴
　２４　グリッド電極
　２５　バス電極

Claims (6)

  1. 　電極形状に開口したマスクを備えるスクリーン版を使用して、導体を含んだ樹脂をスクリーン印刷することによって、太陽電池セルの受光面側に前記電極形状の導体含有樹脂パターンを形成する印刷工程と、
    　前記導体含有樹脂パターンを乾燥させる乾燥工程と、
    　乾燥させた前記導体含有樹脂パターンを焼成する焼成工程とを有し、
    　前記マスクの開口幅を減少させながら、前記印刷工程と前記乾燥工程とを複数回行って前記導体含有樹脂パターンを積層させてから、前記焼成工程を行って電極を形成することを特徴とする太陽電池セルの電極形成方法。
  2. 　電極形状に開口したマスクを備えるスクリーン版を使用して、導体を含んだ樹脂をスクリーン印刷することによって、太陽電池セルの受光面側に前記電極形状の導体含有樹脂パターンを形成する工程と、
    　前記導体含有樹脂パターンを乾燥させる工程と、
    　乾燥させた前記導体含有樹脂パターンを焼成する工程と、
    　焼成した前記導体含有樹脂パターン上に、液相成長法で導体膜を被覆して電極を形成する工程とを有することを特徴とする太陽電池セルの電極形成方法。
  3. 　電極形状に開口したマスクを備えるスクリーン版を使用して、導体を含んだ樹脂をスクリーン印刷することによって、太陽電池セルの受光面側に前記電極形状の導体含有樹脂パターンを形成する工程と、
    　前記導体含有樹脂パターンを乾燥させる工程と、
    　乾燥させた前記導体含有樹脂パターン上を高粘度速乾性の導体含有インクで描画し、前記導体含有樹脂パターン上に印刷層を形成する工程と、
    　前記導体含有樹脂パターン及び前記印刷層を焼成して電極を形成する工程とを有することを特徴とする太陽電池セルの電極形成方法。
  4. 　前記導体含有樹脂パターンの幅を、１０～９０μｍとすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の太陽電池セルの電極形成方法。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項記載の太陽電池の電極形成方法を用いて形成された電極を受光面に備えることを特徴とする太陽電池セル。
  6. 　前記電極は、幅が１０～９０μｍであり、アスペクト比（厚さ／幅）０．３～１であることを特徴とする請求項５記載の太陽電池セル。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017013866A1 (ja) * 2015-07-22 2017-01-26 信越化学工業株式会社 スクリーン印刷機、スクリーン印刷方法及び太陽電池の電極形成方法
WO2018109849A1 (ja) 2016-12-13 2018-06-21 信越化学工業株式会社 高効率裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、及び太陽光発電システム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563218A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Canon Inc 太陽電池及びその製造方法
JPH06318724A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Canon Inc 電極及び光起電力素子
JPH11103084A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子
JP2005353691A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Sharp Corp 電極、太陽電池、これらの製造方法
JP2007134387A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Sharp Corp 光電変換素子およびその電極形成方法
WO2009041182A1 (ja) * 2007-09-27 2009-04-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ａｇ電極ペースト、太陽電池セルおよびその製造方法
JP2009283558A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Sharp Corp 太陽電池およびその製造方法、それを備えた太陽電池システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563218A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Canon Inc 太陽電池及びその製造方法
JPH06318724A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Canon Inc 電極及び光起電力素子
JPH11103084A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子
JP2005353691A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Sharp Corp 電極、太陽電池、これらの製造方法
JP2007134387A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Sharp Corp 光電変換素子およびその電極形成方法
WO2009041182A1 (ja) * 2007-09-27 2009-04-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ａｇ電極ペースト、太陽電池セルおよびその製造方法
JP2009283558A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Sharp Corp 太陽電池およびその製造方法、それを備えた太陽電池システム

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017013866A1 (ja) * 2015-07-22 2017-01-26 信越化学工業株式会社 スクリーン印刷機、スクリーン印刷方法及び太陽電池の電極形成方法
CN107848314A (zh) * 2015-07-22 2018-03-27 信越化学工业株式会社 丝网印刷机、丝网印刷方法及太阳能电池的电极形成方法
KR20180032554A (ko) * 2015-07-22 2018-03-30 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 스크린 인쇄기, 스크린 인쇄 방법 및 태양전지의 전극 형성 방법
JPWO2017013866A1 (ja) * 2015-07-22 2018-04-19 信越化学工業株式会社 スクリーン印刷機、スクリーン印刷方法及び太陽電池の電極形成方法
JP2019214207A (ja) * 2015-07-22 2019-12-19 信越化学工業株式会社 スクリーン印刷機、スクリーン印刷方法及び太陽電池の電極形成方法
US11101391B2 (en) 2015-07-22 2021-08-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Screen printing apparatus, screen printing method, and electrode formation method of solar battery
KR102393056B1 (ko) * 2015-07-22 2022-04-29 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 스크린 인쇄기, 스크린 인쇄 방법 및 태양전지의 전극 형성 방법
WO2018109849A1 (ja) 2016-12-13 2018-06-21 信越化学工業株式会社 高効率裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、及び太陽光発電システム
KR20190089842A (ko) 2016-12-13 2019-07-31 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 고효율 이면 전극형 태양전지 셀, 태양전지 모듈, 및 태양광 발전 시스템
US10896989B2 (en) 2016-12-13 2021-01-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. High efficiency back contact type solar cell, solar cell module, and photovoltaic power generation system

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