導(dǎo)電漿料、半導(dǎo)體裝置用電極、半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法
【專利摘要】一種導(dǎo)電漿料（7）、用該導(dǎo)電漿料制成的半導(dǎo)體裝置用電極（71，81）、半導(dǎo)體裝置（10）以及半導(dǎo)體裝置（10）的制造方法，導(dǎo)電漿料（7）包括：含有多個(gè)導(dǎo)電性粒子（21）的導(dǎo)電性粉末、含有多個(gè)銀粒子（22）的銀粉末，導(dǎo)電性粒子（21）具有：由陶瓷形成的基體材料（21a）、覆蓋基體材料（21a）外表面的至少一部分的導(dǎo)電層（21b），導(dǎo)電層（21b）的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子（21）整體質(zhì)量的比例為10質(zhì)量%以上，導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例為25質(zhì)量%以下。
【專利說明】導(dǎo)電漿料、半導(dǎo)體裝置用電極、半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)電漿料、半導(dǎo)體裝置用電極、半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法。【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于能源資源枯竭的問題、大氣中CO2增加這樣的地球環(huán)境問題等而希望開發(fā)綠色能源，特別是在半導(dǎo)體裝置中使用太陽能電池單元的太陽光發(fā)電作為新能源而被開發(fā)并實(shí)用化，沿著發(fā)展的道路在前進(jìn)。
[0003]以往，太陽能電池單元以雙面電極型太陽能電池單元為主流，該雙面電極型太陽能電池單元例如是通過向單晶或多晶的硅基板受光面擴(kuò)散導(dǎo)電型與硅基板相反的雜質(zhì)以形成pn結(jié)，并在硅基板的受光面和與受光面相反一側(cè)的背面上分別形成電極而制造出來的(例如參照日本特開2007-234884號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I))。而且，在雙面電極型太陽能電池單元中，也普遍通過以高濃度向硅基板的背面摻雜導(dǎo)電型與硅基板相同的雜質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)基于背面電場(chǎng)效應(yīng)的高輸出化。
[0004]另外，關(guān)于在硅基板的受光面上不形成電極而只在背面上形成電極的背面電極型太陽能電池單元的研究開發(fā)也正在展開(例如參照日本特開2006-332273號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn) 2))。
[0005]下面，參照?qǐng)D12 (a)?圖12 (f)的剖面示意圖，對(duì)現(xiàn)有的雙面電極型太陽能電池單元的制造方法進(jìn)行說明。
[0006]首先，如圖12 (a)所示，準(zhǔn)備P型硅基板100，接著，如圖12 (b)所示，通過向p型硅基板100的整個(gè)表面摻雜η型摻雜劑即磷，在P型硅基板100的整個(gè)表面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層200。
[0007]然后，如圖12 (C)所示，只在作為P型硅基板100受光面的表面保留形成于P型硅基板100的整個(gè)表面的η型摻雜劑擴(kuò)散層200，除去一部分η型摻雜劑擴(kuò)散層200。在此，在由抗蝕劑保護(hù)形成η型摻雜劑擴(kuò)散層200后的P型硅基板100的受光面后，通過蝕刻處理除去未被抗蝕劑保護(hù)的η型摻雜劑擴(kuò)散層200，之后，使用有機(jī)溶劑等除去殘留的抗蝕膜，由此能夠除去η型摻雜劑擴(kuò)散層200。
[0008]接著，如圖12 Cd)所示，在P型硅基板100表面的η型摻雜劑擴(kuò)散層200上形成作為防止反射膜起作用的氮化硅膜300。在此，氮化硅膜300能夠使用減壓熱CVD法或等離子體CVD法形成。
[0009]然后，如圖12 (e)所示，在P型硅基板100的與受光面相反一側(cè)的背面中所希望的位置上，通過絲網(wǎng)印刷分別印制鋁漿料600及背面用銀漿料700后再進(jìn)行干燥，并且在氮化硅膜300表面中所希望的位置上通過絲網(wǎng)印刷印制受光面用銀漿料800后再進(jìn)行干燥。
[0010]之后，如圖12 (f)所示，在干燥氣體環(huán)境下的近紅外線烤爐中以800°C?850°C將P型硅基板100燒制數(shù)分鐘至十幾分鐘，由此，在P型硅基板100受光面的η型摻雜劑擴(kuò)散層200上形成受光面電極801，并且在P型硅基板100的背面上形成背面鋁電極601及背面銀電極701。
[0011]在此，在P型硅基板100的受光面?zhèn)?，在上述燒制中受光面用銀漿料800通過燒穿而貫通氮化硅膜300，因而在上述燒制后形成與P型硅基板100表面的η型摻雜劑擴(kuò)散層200電連接的受光面銀電極801。
[0012]而且，在P型硅基板100的背面?zhèn)?，通過在上述燒制中從鋁漿料600向P型硅基板100的背面擴(kuò)散P型摻雜劑即鋁，在P型硅基板100的背面上形成P型摻雜劑擴(kuò)散層900，在上述燒制后，鋁漿料600成為背面鋁電極601，并且背面用銀漿料700成為背面銀電極701。
[0013]圖13表示如上所述制作的現(xiàn)有雙面電極型太陽能電池單元的背面的俯視示意圖。如圖13所示，在現(xiàn)有雙面電極型太陽能電池單元的背面上，沿一定方向拉伸且彼此隔開間隔而形成兩條帶狀背面銀電極701。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2007-234884號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)2:(日本)特開2006-332273號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明所需要解決的問題
[0019]在現(xiàn)有的雙面電極型太陽能電池單元中，因在涂布背面用銀漿料700后燒制而背面銀電極701收縮，導(dǎo)致圖13所示的帶狀背面銀電極701的端部701a會(huì)卷向內(nèi)側(cè)，從而存在不能以較高的生產(chǎn)效率制造雙面電極型太陽能電池單元的問題。另外，希望雙面電極型太陽能電池單元具有良好的電氣特性、焊接性(經(jīng)由焊料連接電極與互連部件等其他部件時(shí)的連接強(qiáng)度)以及可靠性。
[0020]該問題不只是雙面電極型太陽能電池單元的問題，也是其他半導(dǎo)體裝置共同的問題。
[0021]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電漿料、半導(dǎo)體裝置用電極、半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法，能夠抑制因燒制后電極收縮而導(dǎo)致電極端部發(fā)生卷曲，以較高的生產(chǎn)效率制造具有良好電氣特性、焊接性及可靠性的半導(dǎo)體裝置。
[0022]用于解決問題的技術(shù)方案
[0023]本發(fā)明提供一種導(dǎo)電漿料，其包括含有多個(gè)導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電性粉末、含有多個(gè)銀粒子的銀粉末，導(dǎo)電性粒子具有由陶瓷形成的基體材料、覆蓋基體材料外表面的至少一部分的導(dǎo)電層，導(dǎo)電層的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子整體質(zhì)量的比例為10質(zhì)量％以上，導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例為25質(zhì)量％以下。
[0024]在此，在本發(fā)明的導(dǎo)電漿料中，優(yōu)選導(dǎo)電層的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子整體質(zhì)量的比例為40質(zhì)量％以下。
[0025]而且，本發(fā)明的導(dǎo)電漿料優(yōu)選導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例為5質(zhì)量％以上。
[0026]此外，在本發(fā)明的導(dǎo)電漿料中，陶瓷優(yōu)選含有從鐵氧體、二氧化硅及氧化鋁形成的群中選擇的至少一種。
[0027]另外，本發(fā)明還提供一種通過對(duì)上述導(dǎo)電漿料進(jìn)行燒制而成的半導(dǎo)體裝置用電極。
[0028]此外，本發(fā)明另提供一種具有半導(dǎo)體基板及設(shè)置在半導(dǎo)體基板上的上述半導(dǎo)體裝置用電極的半導(dǎo)體裝置。
[0029]另外，本發(fā)明還提供一種包括在半導(dǎo)體基板上涂布上述導(dǎo)電漿料的工序以及對(duì)導(dǎo)電漿料進(jìn)行燒制的工序的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0030]發(fā)明效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可抑制因燒制后電極收縮而導(dǎo)致電極端部發(fā)生卷曲，以較高的生產(chǎn)效率制造具有良好電氣特性、焊接性及可靠性的半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電漿料、半導(dǎo)體裝置用電極、半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1 (a)?(h)是對(duì)第一實(shí)施方式的太陽能電池單元的制造方法進(jìn)行圖解的剖面示意圖；
[0033]圖2是對(duì)涂布在P型硅基板表面上的導(dǎo)電漿料的一例進(jìn)行圖解的剖面示意圖；
[0034]圖3是導(dǎo)電漿料所含有的導(dǎo)電性粒子的一例的剖面示意圖；
[0035]圖4是第一實(shí)施方式的太陽能電池單元的受光面的俯視示意圖；
[0036]圖5是第一實(shí)施方式的太陽能電池單元的背面的俯視示意圖；
[0037]圖6是對(duì)使用第一實(shí)施方式的太陽能電池單元制造太陽能電池組件的方法的一例的制造工序一部分進(jìn)行圖解的立體示意圖；
[0038]圖7是對(duì)使用第一實(shí)施方式的太陽能電池單元制造太陽能電池組件的方法的一例的制造工序其他部分進(jìn)行圖解的立體示意圖；
[0039]圖8是對(duì)使用第一實(shí)施方式的太陽能電池單元制造太陽能電池組件的方法的一例的制造工序其他部分進(jìn)行圖解的立體示意圖；
[0040]圖9是對(duì)使用第一實(shí)施方式的太陽能電池單元制造太陽能電池組件的方法的一例的制造工序其他部分進(jìn)行圖解的立體示意圖；
[0041]圖10是使用了第一實(shí)施方式太陽能電池單元的太陽能電池組件的一例的剖面示意圖；
[0042]圖11是在圖10所示的太陽能電池組件上安裝有鋁框等的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)面示意圖；
[0043]圖12 Ca)?(f)是對(duì)現(xiàn)有雙面電極型太陽能電池單元的制造方法進(jìn)行圖解的剖面示意圖；
[0044]圖13是圖12所示的現(xiàn)有雙面電極型太陽能電池單元的背面的俯視示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0045]下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，在本發(fā)明的附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同部分或相應(yīng)部分。
[0046]〈第一實(shí)施方式〉
[0047]圖1 (a)?圖1 (h)表示對(duì)第一實(shí)施方式的太陽能電池單元的制造方法進(jìn)行圖解的剖面示意圖。[0048]首先，如圖1 (a)所示，通過使用例如線鋸等切割單晶或多晶的P型硅錠而得到P型娃基板I。在此，在P型娃基板I的整個(gè)表面上形成切割上述娃錠時(shí)所產(chǎn)生的損傷層la。
[0049]接著，如圖1 (b)所示，通過對(duì)P型硅基板I的整個(gè)表面進(jìn)行蝕刻，除去形成在P型硅基板I的整個(gè)表面上的損傷層la。在此，通過調(diào)整蝕刻條件，也能夠在P型硅基板I的表面上形成例如紋理結(jié)構(gòu)等微小凹凸。這樣，在P型硅基板I的表面上形成微小凹凸的情況下，因?yàn)槟軌驕p少射向P型硅基板I的具有微小凹凸的表面的太陽光的反射，所以能夠提高太陽能電池單元的轉(zhuǎn)換效率。
[0050]然后，如圖1 (C)所示，在P型硅基板I的表面中具有最大面積的兩個(gè)主表面中的一主表面(以下稱為“第一主表面”)上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層2。在此，η型摻雜劑擴(kuò)散層2例如能夠通過使用含有POCl3等η型摻雜劑即磷的氣體的氣相擴(kuò)散或者使用含有磷化合物的摻雜劑液體的涂布擴(kuò)散等方法來形成。另外，在通過磷的擴(kuò)散而于P型硅基板I的第一主表面形成磷硅玻璃層的情況下，例如通過酸處理等除去磷硅玻璃層。
[0051]接著，如圖1 (d)所示，在P型硅基板I的第一主表面的η型摻雜劑擴(kuò)散層2上形成防止反射膜3。在此，防止反射膜3例如能夠通過使用等離子體CVD法形成氮化硅膜的方法或者使用常壓CVD法形成二氧化鈦膜的方法等形成。
[0052]然后，如圖1 (e)所示，向與P型硅基板I的第一主表面相反側(cè)的第二主表面涂布導(dǎo)電漿料7并使之干燥。
[0053]在此，作為導(dǎo)電漿料7，可以使用將現(xiàn)有銀漿料的至少一部分銀粉末置換為比該銀粉末便宜的導(dǎo)電性粉末的導(dǎo)電漿料來替代現(xiàn)有銀漿料。
[0054]圖2表示對(duì)涂布在P型硅基板I表面上的導(dǎo)電漿料7的一例進(jìn)行圖解的剖面示意圖。導(dǎo)電漿料7包括含有多個(gè)導(dǎo)電性粒子21的導(dǎo)電性粉末、含有多個(gè)銀粒子22的銀粉末及其他成分23。
[0055]圖3表示導(dǎo)電漿料7所含有的導(dǎo)電性粒子21的一例的剖面示意圖。在此，導(dǎo)電性粒子21包括由陶瓷形成的基體材料21a、覆蓋由陶瓷形成的基體材料21a外表面的至少一部分的導(dǎo)電性導(dǎo)電層21b。
[0056]雖然未特別限定構(gòu)成基體材料21a的陶瓷,但優(yōu)選使用含有從鐵氧體(ferrite)、二氧化硅及氧化鋁組成的群中選擇的至少一種的陶瓷。在該情況下，能夠有效地抑制因?qū)щ姖{料7燒制后電極收縮而導(dǎo)致電極端部發(fā)生卷曲。
[0057]作為導(dǎo)電層21b，例如可以使用銀等導(dǎo)電性物質(zhì)。另外，作為由導(dǎo)電層21b覆蓋由陶瓷形成的基體材料21a外表面的至少一部分的方法，例如可以使用無電解鍍覆法等。
[0058]在圖2所示的導(dǎo)電漿料7中，導(dǎo)電層21b的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子21的整體質(zhì)量的比例為10質(zhì)量％以上，并且導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例為25質(zhì)量％以下。由此，能夠抑制因?qū)щ姖{料7燒制后電極收縮而導(dǎo)致電極端部發(fā)生卷曲，從而能夠以較高的生產(chǎn)效率制造具有良好電氣特性、焊接性及可靠性的太陽能電池單元。
[0059]而且，優(yōu)選導(dǎo)電層21b的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子21的整體質(zhì)量的比例為40質(zhì)量％以下。在導(dǎo)電層21b的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子21的整體質(zhì)量的比例高于40質(zhì)量％的情況下，太陽能電池單元的F.F (Fill Factor:填充因子)及可靠性可能會(huì)降低，并且對(duì)導(dǎo)電漿料7燒制后的電極可能導(dǎo)致焊接性惡化。[0060]此外，優(yōu)選導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例為5質(zhì)量％以上。在導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例不足5質(zhì)量％的情況下，太陽能電池單元的F.F及可靠性可能會(huì)降低，并且對(duì)導(dǎo)電漿料7燒制后的電極可能導(dǎo)致焊接性惡化。
[0061]另外，作為其他成分23，例如可以使用玻璃粉、樹脂、添加劑及有機(jī)溶劑等現(xiàn)有銀漿料所使用的成分等。
[0062]具有上述構(gòu)成的導(dǎo)電漿料7可以使用目前已公知的方法將含有多個(gè)導(dǎo)電性粒子21的導(dǎo)電性粉末、含有多個(gè)銀粒子22的銀粉末及其他成分23混合而制成。
[0063]接著，如圖1(f)所示，在P型硅基板I的第二主表面上涂布鋁漿料6并使之干燥。在此，作為鋁漿料6，例如可以使用含有鋁粉末、玻璃粉、樹脂、添加劑及有機(jī)溶劑等的目前已公知的物質(zhì)。而且，作為鋁漿料6的涂布方法，例如可以使用絲網(wǎng)印刷法等。
[0064]然后，如圖1 (g)所示，在P型硅基板I第一主表面上的防止反射膜3上涂布銀漿料8并使之干燥。在此，作為銀漿料8，例如可以使用含有銀粉末、玻璃粉、樹脂、添加劑及有機(jī)溶劑等的目前已公知的物質(zhì)。而且，作為銀漿料8的涂布方法，例如可以利用絲網(wǎng)印刷法
坐寸ο
[0065]之后，如圖1 (h)所示，將鋁漿料6、導(dǎo)電漿料7及銀漿料8燒制，由此在P型硅基板I的第二主表面上形成鋁電極61及背面電極71，并且在P型硅基板I的第一主表面上形成受光面銀電極81。
[0066]在此，P型硅基板I的第二主表面上的鋁電極61通過將鋁漿料6燒制而成，背面電極71則通過將導(dǎo)電漿料7燒制而成。
[0067]而且，P型硅基板I的第一主表面上的受光面銀電極81通過將銀漿料8燒制而成。
[0068]另外，在進(jìn)行上述燒制時(shí)，通過使鋁漿料6中的鋁向P型硅基板I的第二主表面擴(kuò)散而在P型硅基板I的第二主表面上形成P型摻雜劑擴(kuò)散層4。
[0069]另外，在進(jìn)行上述燒制時(shí)，銀漿料8通過燒穿而貫通防止反射膜3，從而形成與η型摻雜劑擴(kuò)散層2電連接的受光面銀電極81。按照上述方式,能夠制造出第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10。
[0070]圖4表不第一實(shí)施方式的太陽能電池單兀10的受光面的俯視不意圖，圖5表不第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10的背面的俯視示意圖。
[0071]如圖4所示，第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10的受光面?zhèn)鹊氖芄饷驺y電極81形成為格子狀，而且，如圖5所示，第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10的背面?zhèn)鹊谋趁骐姌O71形成為帶狀。
[0072]在此，將上述導(dǎo)電漿料7燒制而形成背面電極71的工序是通過將導(dǎo)電漿料7加熱至不到導(dǎo)電漿料7中的導(dǎo)電性粒子21 (以及銀粒子22)的熔融溫度而進(jìn)行的，所以，背面電極71為導(dǎo)電性粒子21 (以及銀粒子22)不熔融而凝結(jié)的結(jié)構(gòu)。
[0073]因此，即使在使用具有電絕緣性的陶瓷作為導(dǎo)電漿料7中的導(dǎo)電性粒子21的基體材料21a的情況下，通過導(dǎo)電性粒子21的基體材料21a外表面的導(dǎo)電性導(dǎo)電層21b進(jìn)行導(dǎo)電，由此也能夠確保背面電極71的導(dǎo)電性。
[0074]而且，因?yàn)閷?dǎo)電漿料7燒制而成的背面電極71具有與將不含有導(dǎo)電漿料7的銀漿料燒制而成的銀電極大致相同程度的電極特性，所以也能夠抑制背面電極71與P型硅基板I的第二主表面的串聯(lián)電阻的升高。
[0075]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，因?yàn)閷⒕哂猩鲜鼋Y(jié)構(gòu)的導(dǎo)電漿料7燒制而形成背面電極71，所以能夠抑制因燒制后背面電極7收縮而導(dǎo)致電極端部71a發(fā)生卷曲，能夠以較高的生產(chǎn)效率制造具有良好電氣特性、焊接性及可靠性的太陽能電池單元10。
[0076]另外，例如能夠按照下述的方式使用上述第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10制造太陽能電池組件。
[0077]首先，如圖6的立體示意圖所示，在第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10的受光面銀電極81上連接導(dǎo)電性部件即互連部件33的一端。
[0078]接著，如圖7的立體示意圖所示，將連接有互連部件33的太陽能電池單元10排列成一列，將與太陽能電池單元10的受光面銀電極81連接的互連部件33的另一端依次連接在與該太陽能電池單元10相鄰的其他太陽能電池單元10的背面的背面電極71，由此制作出太陽能電池串35。
[0079]然后，如圖8的立體示意圖所示，將太陽能電池串35排列，使用導(dǎo)電性部件即布線部件34連接分別從太陽能電池串35的兩端突出的互連部件33和分別從與該太陽能電池串35相鄰的其他太陽能電池串35的兩端突出的互連部件33，由此串聯(lián)連接相鄰的太陽能電池串35彼此。
[0080]之后，如圖9的立體示意圖所示，在玻璃基板等透明基板36與PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜等背面保護(hù)膜38之間，夾入通過EVA (乙烯醋酸乙烯酯)等密封材料37對(duì)上述連接后的太陽能電池串35進(jìn)行密封后的部件。由此，能夠制作出使用第一實(shí)施方式的太陽能電池單元10的太陽能電池組件。
[0081]圖10表示使用了按照上述方式制作的第一實(shí)施方式太陽能電池單元10的太陽能電池組件的一例的剖面示意圖。在此，在太陽能電池組件50中，在透明基板36與背面保護(hù)膜38之間的密封材料37中密封有太陽能電池單元10。然后，太陽能電池單元10的受光面銀電極81與互連部件33的一端電連接，太陽能電池單元10的背面的背面電極71與互連部件33的另一端電連接。
[0082]而且，如圖11的側(cè)面示意圖所示，在圖10所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池組件50的周緣能夠安裝鋁框42，并且在太陽能電池組件50的背面?zhèn)纫材軌虬惭b配置有電纜40的接線盒39。
[0083]在上述說明中，雖然使用P型硅基板作為太陽能電池單元的半導(dǎo)體基板，但也可以使用P型硅基板以外的其他半導(dǎo)體基板。
[0084]實(shí)施例
[0085]〈樣品第一?第九的太陽能電池單元的制作〉
[0086]首先,制作具有一邊長(zhǎng)為156mm的正方形狀的兩個(gè)主表面且厚度為200 μ m的p型多晶硅基板。在此，在使用線鋸切割P型多晶硅錠后，使用堿性溶液進(jìn)行蝕刻以除去表面的損傷層，由此制作出P型多晶硅基板。
[0087]接著，在P型多晶硅基板的一主表面上涂布磷硅玻璃溶液(PSG溶液)后，將P型多晶硅基板設(shè)置在大約900°C的溫度環(huán)境下，由此在P型多晶硅基板的一主表面上形成因磷擴(kuò)散而形成的η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，η型摻雜劑擴(kuò)散層的表面電阻約為50 Ω / 口。
[0088]然后，在P型多晶硅基板主表面的η型摻雜劑擴(kuò)散層上，通過等離子體CVD法形成厚度為80nm的氮化硅膜。
[0089]按照上述方法，制作多個(gè)在一主表面上形成有氮化硅膜的P型多晶硅基板，在這些P型硅基板的與氮化硅膜的形成側(cè)相反側(cè)的另一主表面的一部分上，通過絲網(wǎng)印刷法分別將樣品第一?第九的導(dǎo)電漿料涂布為兩條直線狀后，在P型硅基板主表面的大致整個(gè)面上，通過絲網(wǎng)印刷法分別涂布市場(chǎng)上銷售的鋁漿料，使之與導(dǎo)電漿料的一部分重疊。之后，在150°C左右的溫度環(huán)境下分別使涂布于P型多晶硅基板主表面的導(dǎo)電漿料、銀漿料及鋁衆(zhòng)料干燥。
[0090]樣品第一?第九的導(dǎo)電漿料分別按照以下的方式制作。首先，將按照表I所示的涂銀量在氧化鋁基體材料的外表面上涂有銀的、含有多個(gè)導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電性粉末按照表I所示的導(dǎo)電性粉末的比例與含有多個(gè)銀粒子的銀粉末混合而制備混合粉末。在此，表I所示的涂銀量為所涂布的銀的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粒子的整體質(zhì)量的比例。而且，表I所示的導(dǎo)電性粉末的比例為導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于導(dǎo)電性粉末與銀粉末的質(zhì)量總和的比例。
[0091]此外，作為樣品第一?第九的導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電性粉末，使用含有導(dǎo)電性粒子的ECKA公司產(chǎn)的導(dǎo)電性粉末，該導(dǎo)電性粒子為通過由銀形成的導(dǎo)電層覆蓋具有矩形表面的板狀氧化鋁基體材料的整個(gè)外表面而成。另外，樣品第一?第九導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電性粉末的導(dǎo)電性粒子的中值粒徑(D50)為7μπι。
[0092]然后，使用攪拌器將上述混合粉末與含有硼硅酸鉛玻璃的玻璃粉、含有乙基纖維素的樹脂及含有醋酸丁基卡必醇(酢酸7 >力> H卜一 >)的溶劑混勻后，使用三輥機(jī)使混合粉末分散，由此制作出樣品第一?第九導(dǎo)電漿料。需要說明的是，在樣品第一?第九導(dǎo)電漿料中，混合粉末與玻璃粉、樹脂及溶劑的調(diào)配比例(質(zhì)量比)分別為混合粉末:玻璃粉:樹脂及溶劑=78:1.6:20.4。而且，樣品第一?第九導(dǎo)電漿料的粘度分別約為170Pa-s (使用博勒飛公司產(chǎn)的粘度計(jì)，以IOrpm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)量)。
[0093]接著，在各個(gè)P型多晶硅基板的一主表面的氮化硅膜上，通過絲網(wǎng)印刷法將銀漿料印刷為格子狀后，在150°C左右的溫度環(huán)境下對(duì)涂布于P型多晶硅基板主表面的氮化硅膜上的銀漿料進(jìn)行干燥。
[0094]之后，在大氣中以860°C的溫度對(duì)涂布于P型多晶硅基板一主表面上的銀漿料、涂布于P型多晶硅基板另一主表面上的鋁漿料及導(dǎo)電漿料進(jìn)行燒制。
[0095]由此，在P型多晶硅基板的一主表面上，銀漿料通過燒穿而貫通氮化硅膜，從而形成與η型摻雜劑擴(kuò)散層電連接的銀漿料的燒制物即銀電極(受光面電極)。而且，在P型多晶硅基板的另一主表面上，通過從鋁漿料擴(kuò)散鋁，形成P型摻雜劑擴(kuò)散層，并且形成鋁漿料的燒制物即鋁電極及導(dǎo)電漿料的燒制物即直線狀(圖5的背面電極71的形狀)銀電極(背面電極)。
[0096]由此，制作出具有由銀電極形成的受光面電極，并且背面具有由鋁電極及銀電極形成的背面電極的樣品第一?第九太陽能電池單元。在此，樣品第一?第九太陽能電池單元相當(dāng)于分別使用樣品第一?第九導(dǎo)電漿料形成背面電極的太陽能電池單元。
[0097]〈電氣特性的評(píng)估〉
[0098]接著，在將按照上述方式制作的樣品第一?第九太陽能電池單元的背面電極側(cè)的主表面全面吸附在導(dǎo)電性平臺(tái)上的狀態(tài)下，分別向受光面電極側(cè)的主表面照射模擬太陽光，由此測(cè)量樣品第一?第九太陽能電池單元的電流-電壓特性并計(jì)算出F.F。作為比較，除了使用銀漿料替代樣品第一~第九導(dǎo)電漿料以外，其他都與樣品第一~第九太陽能電池單元相同地制作比較例的太陽能電池單元，按照與上述說明相同的方法測(cè)量電流-電壓特性并計(jì)算出F.F。然后，計(jì)算出樣品第一~第九太陽能電池單元相對(duì)于比較例太陽能電池單元的F.F的比例，利用下述評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，其結(jié)果表示在表1的電氣特性欄中。
[0099]〈電氣特性的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)〉
[0100]A…樣品第一~第九太陽能電池單元的F.F為比較例太陽能電池單元的F.F的99%以上
[0101]B…樣品第一~第九太陽能電池單元的F.F不足比較例太陽能電池單元的F.F的99%
[0102]〈焊接性的評(píng)估〉
[0103]另外，在樣品第一~第九太陽能電池單元背面電極的表面上，將涂有Sn-Ag焊料的由2mm寬的銅形成的接頭(夕7')與背面電極接合，之后，在與背面電極的表面形成45°角度的方向上拉伸接頭，并利用下述評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，其結(jié)果表示在表1的焊接性欄中。
[0104]〈焊接性的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)〉
[0105]A…拉伸強(qiáng)度為200g以上，且剝離接頭時(shí)的剝離面為背面電極與P型多晶硅基板的界面或P型多晶硅基板的內(nèi)部
[0106]B…拉伸強(qiáng)度為200g以上，且剝離接頭時(shí)的剝離面為接頭與背面電極的界面或背面電極的內(nèi)部
[0107]0.拉伸強(qiáng)度不足200g
[0108]D…未配置接頭
[0109]〈可靠性的評(píng)估〉
[0110]另外，在樣品第一~第九太陽能電池單元背面電極的表面上，將涂有Sn-Ag焊料的由2mm寬的銅形成的接頭與背面電極接合的狀態(tài)下，在溫度為85°C、相對(duì)濕度為85%的環(huán)境下放置500小時(shí)，之后，與上述說明同樣測(cè)量樣品第一~第九太陽能電池單元的F.F。然后，計(jì)算出樣品第一~第九太陽能電池單元相對(duì)于上述比較例太陽能電池單元的F.F的比例，并利用下述的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，其結(jié)果表示在表1的可靠性欄中。需要說明的是，表I的可靠性欄中的“一”表示未測(cè)量。
[0111]〈可靠性的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)〉
[0112]A…樣品第一~第九太陽能電池單元的F.F為比較例太陽能電池單元的F.F的95%以上
[0113]B…樣品第一~第九太陽能電池單元的F.F不足比較例太陽能電池單元的F.F的95%
[0114]〈體積收縮率比的評(píng)估〉
[0115]在制作各樣品第一~第九太陽能電池單元的過程中，對(duì)進(jìn)行絲網(wǎng)印刷并干燥后的導(dǎo)電漿料的體積(Vtey)進(jìn)行測(cè)量，之后，對(duì)燒制導(dǎo)電漿料而成的背面電極的體積(VfiJ進(jìn)行測(cè)量。然后，針對(duì)每個(gè)樣品第一~第九太陽能電池單元，計(jì)算出燒制導(dǎo)電漿料而成的背面電極的體積(VfiJ相對(duì)于進(jìn)行絲網(wǎng)印刷并干燥后的導(dǎo)電漿料的體積(Vtey)的比例(vfiyvty)，將之作為體積收縮率(樣品)。并且，針對(duì)上述比較例的太陽能電池單元，按照上述相同的方法計(jì)算出體積收縮率(現(xiàn)行產(chǎn)品)，將體積收縮率(樣品)除以體積收縮率(現(xiàn)行產(chǎn)品)的百分比表示在表1的體積收縮率比欄中。另外，表1的體積收縮率比欄中的數(shù)值越大，表示越能夠抑制背面電極的收縮。需要說明的是，表1的體積收縮率比欄中的“一”表示未測(cè)量。
[0116][表1]
[0117]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)電漿料(7)，其特征在于，包括:含有多個(gè)導(dǎo)電性粒子(21)的導(dǎo)電性粉末、含有多個(gè)銀粒子(22)的銀粉末， 所述導(dǎo)電性粒子(21)具有:由陶瓷形成的基體材料(21a)、覆蓋所述基體材料(21a)外表面的至少一部分的導(dǎo)電層(21b)； 所述導(dǎo)電層(21b)的質(zhì)量相對(duì)于所述導(dǎo)電性粒子(21)的整體質(zhì)量的比例為10質(zhì)量％以上； 所述導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于所述導(dǎo)電性粉末與所述銀粉末的質(zhì)量總和的比例為25質(zhì)量％以下。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電漿料(7)，其特征在于，所述導(dǎo)電層(21b)的質(zhì)量相對(duì)于所述導(dǎo)電性粒子(21)的整體質(zhì)量的比例為40質(zhì)量％以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電漿料(7)，其特征在于，所述導(dǎo)電性粉末的質(zhì)量相對(duì)于所述導(dǎo)電性粉末與所述銀粉末的質(zhì)量總和的比例為5質(zhì)量％以上。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料(7)，其特征在于，所述陶瓷含有從鐵氧體、二氧化硅及氧化鋁組成的群中選擇的至少一種。
5.一種半導(dǎo)體裝置用電極(71，81)，其特征在于，通過對(duì)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料(7)進(jìn)行燒制而成。
6.一種半導(dǎo)體裝置(10)，其特征在于，具有: 半導(dǎo)體基板； 設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板(I)上的權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置用電極(71，81)。
7.一種半導(dǎo)體裝置(10)的制造方法，其特征在于，包括: 在半導(dǎo)體基板(I)上涂布權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料(7)的工序； 對(duì)所述導(dǎo)電漿料(7)進(jìn)行燒制的工序。
【文檔編號(hào)】H01B1/20GK103765523SQ201280042135
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】田中聰 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社