特許 5874067 印刷用スクリーン版と、該スクリーン版による太陽電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5874067

(24)【登録日】2016年1月29日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】印刷用スクリーン版と、該スクリーン版による太陽電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41N 1/24 20060101AFI20160216BHJP

   H01L 31/068 20120101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B41N1/24

   H01L31/06 300

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-53100(P2014-53100)

(22)【出願日】2014年3月17日

(65)【公開番号】特開2014-237312(P2014-237312A)

(43)【公開日】2014年12月18日

【審査請求日】2014年3月17日

(31)【優先権主張番号】102119945

(32)【優先日】2013年6月5日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】510052621

【氏名又は名称】茂迪股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(72)【発明者】

【氏名】鍾 文泰

(72)【発明者】

【氏名】林 才淵

(72)【発明者】

【氏名】陳 建文

【審査官】 亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−９８５４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｎ １／２４

Ｈ０１Ｌ ３１／０６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

メッシュ部材と、前記メッシュ部材に固定されたマスク層とを備え、前記マスク層は、第１のパターンユニットを有し、
前記第１のパターンユニットは、第１の方向に沿って延伸されており互いに隔てて形成された２つの線状開口と、２つの前記線状開口の間に配置された中央領域と、２つの前記線状開口の前記中央領域から離れた側にそれぞれ配置された２つの外側領域と、を有し、
前記中央領域は、前記第１の方向に沿って互いに隔てて並ぶと共に、前記第１の方向と直角の第２の方向に沿って２つの前記線状開口を繋いで延伸されるように形成された複数の中央開口と、それぞれ隣り合う前記中央開口の間に配置された複数の中央ブロック部と、を有し、
２つの前記外側領域のそれぞれは、２つの前記線状開口における一方より前記中央領域から離れて延伸されると共に、前記第１の方向に沿って隔てて並ぶように形成された複数の外側開口と、それぞれ隣り合う前記外側開口の間に配置された外側ブロック部とを有し、
各前記外側領域における前記外側開口の当該外側領域全体に対する正投影面積率を、前記中央領域における前記中央開口の当該中央領域全体に対する正投影面積率よりも小さく形成したことを特徴とする印刷用スクリーン版。

【請求項2】

前記外側開口はそれぞれ、２つの前記線状開口における一方より前記第２の方向に沿って前記中央領域から離れて延伸されるように形成され、
前記外側開口のそれぞれの前記第２の方向沿いの長さが１５０〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項3】

前記外側開口のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが２０〜４０μｍ、
前記外側ブロック部のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが２０〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項4】

前記線状開口のそれぞれの前記第２の方向沿いの長さが１００〜２００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項5】

前記中央開口のそれぞれの前記第２の方向沿いの長さが７００〜９００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項6】

前記中央開口のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが６０〜１２０μｍ、
前記中央ブロック部のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが２０〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項7】

前記マスク層は更に、前記第１のパターンユニットを接続するように配置された第２のパターンユニットを有し、
前記第２のパターンユニットは、前記第１の方向に沿って互いに隔てて並ぶと共に、前記第１のパターンユニットと連結されると共に前記中央領域から離れて前記第２の方向に沿って延伸されるように設けられた複数のフィンガー状開口を有し、
前記フィンガー状開口のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが、前記第１のパターンユニットの前記第２の方向沿いの長さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項8】

前記中央領域は更に、前記第１の方向に沿って互いに隔てて並ぶと共に、それぞれ前記第２の方向に沿って２つの前記線状開口を繋ぐように延伸されて形成された複数の中央連結開口を有し、
複数の前記中央開口の一部と複数の前記中央ブロック部の一部とを中央セットとしたとき、前記中央セットが隣り合う複数の前記中央連結開口の間に配置され、
前記外側領域のそれぞれは更に、前記第１の方向に沿って互いに隔てて並ぶと共に、それぞれが複数の前記フィンガー状開口における１つと複数の前記線状開口における１つとを繋ぐように形成された複数の外側連結開口を有し、
複数の前記外側開口の一部と複数の前記外側ブロック部の一部とを外側セットとしたとき、前記外側セットが隣り合う複数の前記外側連結開口の間に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項9】

前記中央連結開口のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが１５０〜２５０μｍ、
前記外側連結開口のそれぞれの前記第１の方向沿いの長さが１００〜３００μｍ、
前記外側連結開口のそれぞれの前記第２の方向沿いの長さが１５０〜２５０μｍであることを特徴とする請求項８に記載の印刷用スクリーン版。

【請求項10】

受光面と該受光面と背中合わせの裏面とを有する基板を用意するステップと、
前記受光面にエミッタ層を形成するステップと、
請求項１〜６におけるいずれかの一項に記載の印刷用スクリーン版を用いて前記受光面に導電性ペーストを塗布し、前記導電性ペーストを前記印刷用スクリーン版の第１のパターンユニットにおける線状開口、中央開口及び外側開口を介して前記受光面に被覆してバスバー電極を形成するステップと、
前記受光面に複数のフィンガー電極を形成するステップと、
前記裏面に裏面電極を形成するステップと
を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。

【請求項11】

受光面と該受光面と背中合わせの裏面とを有する基板を用意するステップと、
前記受光面にエミッタ層を形成するステップと、
請求項７〜９におけるいずれかの一項に記載の印刷用スクリーン版を用いて前記受光面に導電性ペーストを塗布し、前記導電性ペーストを前記印刷用スクリーン版の第１のパターンユニットにおける線状開口、中央開口、外側開口及び第２のパターンユニットにおけるフィンガー状開口を介して前記受光面に被覆してバスバー電極と前記バスバー電極を繋いだ複数のフィンガー電極とを形成するステップと、
前記裏面に裏面電極を形成するステップと
を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばスクリーン印刷に使用される印刷用スクリーン版と該スクリーン版を使用して太陽電池を製造する製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、太陽電池用電極を形成する手法としては、スクリーン印刷等の方法が採用されている。スクリーン印刷に用いられる印刷メッシュは、金属の糸や化学繊維を製網したメッシュ部材と呼ばれる基材を枠材に固定し、ペーストを透過させる部分以外を樹脂などで固めて成型して、被印刷物とする例えばバスバー電極、フィンガー電極のパターニングに使用する。従来のメッシュ部材を通過するペーストの量によっては、形成されたバスバー電極の表面の一部が凹んだりして、導線と接触しないボイドを生じてしまうことがある。そのため、接着不良が発生し、断線し易くなるので、太陽電池製品の信頼性が損なわれる問題点がある(例えば、特許文献１参照)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−９８５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の特許文献１では、第１の導電部によって、導線と溶接する面積を増やすことで、導線との接着不良をなくしているが、バスバー電極の凹凸構造によって、なおも断線しやすく、太陽電池製品の信頼性が損なわれる課題がある。

【0005】

本発明は、形成されるバスバー電極と導線の接着性を安定して高め、太陽電池製品の信頼性の向上を図ることができる印刷用スクリーンと該印刷用スクリーンによる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以上の目的を達成するために、一の観点によれば、本発明は、メッシュ部材と、前記メッシュ部材に固定されたマスク層とを備え、前記マスク層は、第１のパターンユニットを有し、前記第１のパターンユニットは、第１の方向に沿って延伸されており互いに隔てて形成された２つの線状開口と、２つの前記線状開口の間に配置された中央領域と、２つの前記線状開口の前記中央領域から離れた側にそれぞれ配置された２つの外側領域と、を有し、前記中央領域は、前記第１の方向に沿って互いに隔てて並ぶと共に、前記第１の方向と直角の第２の方向に沿って２つの前記線状開口を繋いで延伸されるように形成された複数の中央開口と、それぞれ隣り合う前記中央開口の間に配置された複数の中央ブロック部と、を有し、２つの前記外側領域のそれぞれは、２つの前記線状開口における一方より前記中央領域から離れて延伸されると共に、前記第１の方向に沿って隔てて並ぶように形成された複数の外側開口と、それぞれ隣り合う前記外側開口の間に配置された外側ブロック部とを有し、各前記外側領域における前記外側開口の当該外側領域全体に対する正投影面積率を、前記中央領域における前記中央開口の当該中央領域全体に対する正投影面積率よりも小さく形成したことを特徴とする印刷用スクリーン版を提供する。

【0007】

また、他の観点によれば、受光面と該受光面と背中合わせの裏面とを有する基板を用意するステップと、前記受光面にエミッタ層を形成するステップと、本発明に係る印刷用スクリーン版を用いて前記受光面に導電性ペーストを塗布し、前記導電性ペーストを前記第１の印刷用スクリーン版の第１のパターンユニットにおける線状開口、中央開口及び外側開口を介して前記受光面に被覆してバスバー電極を形成するステップと、前記受光面に複数のフィンガー電極を形成するステップと、前記裏面に裏面電極を形成するステップとを有することを特徴とする太陽電池の製造方法をも提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る印刷用スクリーン版によれば、中央領域における中央開口と複数の中央ブロック部とが交錯して並ぶように設けられ、外側領域における外側開口と複数の外側ブロック部とが交錯して並ぶように設けられていることによって、製造されるバスバー電極が第１の方向沿いに並んだ凹凸構造に形成された表面を有するようにすることができるので、バスバー電極と導線間の接着面積を大きくすることができる。また、外側領域における外側開口の外側領域全体に対する正投影面積率を、中央領域における中央開口の中央領域全体に対する正投影面積率よりも小さくすることにより、製造されるバスバー電極の断面厚みが均一になることができるので、バスバー電極と導線との接着面積を大きくすることできる。従って、接着性を安定して高めることができ、製品信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る印刷用スクリーン版の第１の実施形態を示す上面図。

【図2】図１の部分拡大図。

【図3】図２におけるＡ−Ａ線での部分拡大断面図。

【図4】本発明に係る太陽電池の製造方法の一例を示すフローチャート。

【図5】上記製造方法の一例を示す説明図。

【図6】本発明に係る印刷用スクリーン版の第２の実施形態を示す上面図。

【図7】図６の部分拡大図。

【図8】本発明に係る太陽電池の製造方法の他例を示すフローチャート。

【図9】上記製造方法の他例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明においていくつかの実施形態について図面を参照して説明する。なお、同一構成及び機能を有する構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。

【0011】

（第１の実施形態）
本発明に係る印刷用スクリーン版は、太陽電池の製造において用いられるものである。第１の実施形態に係る印刷用スクリーン版は、図１〜３に示されているように、メッシュ部材１１と、メッシュ部材１１に固定されたマスク層１２とを備えている。

【0012】

この実施形態に使用されるメッシュ部材１１は、細線１１１を格子状に交差させて両面貫通している多数の微細孔を有する多孔シートに編んでなったものを枠に固定したものである。なお、細線１１１が交差したところを結び目、両面貫通している微細孔を網目という。

【0013】

マスク層１２は、例えばフォトレジストを塗布したもので、第１のパターンユニット２０を有する。ここでは、太陽電池に使用されるバスバー電極は一つであってもよく、複数であってもよいので、必要に応じてマスク層１２は、使用されるバスバー電極に対応して一つの第１のパターンユニット２０又は複数の第１のパターンユニット２０を有しても良い。以下に、一つの第１のパターンユニット２０について説明する。

【0014】

第１のパターンユニット２０は、第１の方向８１に沿って延伸されており互いに隔てて形成された２つの線状開口２１と、２つの線状開口２１の間に配置された中央領域２２と、２つの線状開口２１の中央領域２２から離れた側にそれぞれ配置された２つの外側領域２３とを有する。この形態では、線状開口２１のそれぞれは、第２の方向８２沿いの長さＬ１が１００〜２００μｍである。なお、第１の方向８１は、太陽電池の帯状に延伸されたバスバー電極の延伸方向に沿う方向であり、第２の方向８２は、第１の方向８１と直角の方向である。

【0015】

中央領域２２は、第１の方向８１に沿って互いに隔てて並ぶと共に、第２の方向８２に沿って２つの線状開口２１を繋いで延伸されるように形成された複数の中央開口２２１と、それぞれ隣り合う中央開口２２１、２２１の間に配置された複数の中央ブロック部２２２と、を有する。中央開口２２１のそれぞれの第１の方向８１沿いの長さＬ２が６０〜１２０μｍ、中央開口２２１のそれぞれの第２の方向８２沿いの長さＬ３が７００〜９００μｍ、中央ブロック部２２２のそれぞれの第１の方向８１沿いの長さＬ４が２０〜３０μｍである。

【0016】

２つの外側領域２３のそれぞれは、第１の方向８１に沿って隔てて並ぶように形成された複数の外側開口２３１と、それぞれ隣り合う外側開口２３１、２３１の間に配置された外側ブロック部２３２とを有する。複数の外側開口２３１のそれぞれは、２つの線状開口２１、２１における一方より第２の方向８２に沿って中央領域２２から離れて延伸されるように形成されている。この形態では、外側開口２３１のそれぞれの第１の方向８１沿いの長さＬ５が２０〜４０μｍ、外側開口２３１のそれぞれの第２の方向８２沿いの長さＬ６が１５０〜２５０μｍ、外側ブロック部２３２のそれぞれの第１の方向８１沿いの長さＬ７が２０〜３０μｍである。

【0017】

ここで、各外側領域２３における外側開口２３１の当該外側領域２３全体に対する正投影面積率は、中央領域２２における中央開口２２１の当該中央領域２２全体に対する正投影面積率よりも小さい。つまり、各外側領域２３全体の正投影面積に対して各外側領域２３における全ての外側開口２３１の合計の正投影面積が占める比率が、中央領域２２全体の正投影面積に対して中央領域２２における全ての中央開口２２１の合計の正投影面積が占める比率よりも小さく形成されていることに注意されたい。

【0018】

次に、図２、図４、図５を参照して本発明に係る印刷用スクリーン版を用いて太陽電池の電極を製造する製造方法の一例について説明する。

【0019】

ステップ９１では、基板３を用意する。図５に示されているように、この基板３は、受光面３１と該受光面３１と背中合わせの裏面３５とを有する平板体である。

【0020】

ステップ９２では、基板３の受光面３１にエミッタ層３２を形成する。より詳しく言うと、例えば拡散工程で基板３の受光面３１側の裏側にエミッタ層３２が形成される。基板３はエミッタ層３２が形成されたことによって、光起電力効果基板３とエミッタ層３２との一方がｎ型半導体、他方がｐ型半導体としてｎ型とｐ型の半導体を接合したｐｎ接合構造をもつように構成され、光起電力効果の発生源とする。そして、受光面３１には更に例えば物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）などの薄膜形成法によって反射防止層（図示せず）を積層してもよい。なお、基板３の使用材料、エミッタ層、反射防止層などは既知技術で用いられるものなので、ここではそれらの詳細は省略する。

【0021】

ステップ９３では、この実施形態に係る印刷用スクリーン版１を使い、導電性ペーストが印刷用スクリーン版１における第１のパターンユニット２０の線状開口２１、中央開口２２１、外側開口２３１を介して受光面３１に被覆されるように受光面３１に導電性ペーストを印刷する。そして、導電性ペーストが印刷された基板が熱処理を経ると、バスバー電極３３が形成される。なお、この形態では、ブレード部材７を持って所定の掻き取り方向８３に沿って印刷用スクリーン版１の導電性ペーストを削り、導電性ペーストが第１のパターンユニット２０を通過して受光面３１に覆われる。

【0022】

ステップ９４では、基板３の受光面３１にバスバー電極３３を繋いだフィンガー電極３４が形成される。より詳しく言うと、ステップ９４では、他の印刷用スクリーン版（図示せず）を用いて受光面３１に導電性ペーストを印刷し、導電性ペーストが印刷用スクリーン版の開口を通過してバスバー電極３３を繋ぐように受光面３１に被覆される。そして、熱処理を経て複数のフィンガー電極３４が形成される。なお、ステップ９２にて受光面３１に反射防止層を積層したとき、ステップ９３、９４では、透過性の導電性ペーストを使ってバスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４を形成する。そして、バスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４に対して例えば焼成（ｆｉｒｉｎｇ）の熱処理を行って反射防止層を介してエミッタ層に接触されるようにすることができる。この形態に使用される導電性ペーストは、バスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４とを形成するのに同じでも良く異なっても良い。使用される焼成処理を、バスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４に対して同時に行ってもよく、前後に行ってよい。また、ステップ９３とステップ９４の順番は逆にしてもよく、即ち、複数のフィンガー電極３４の形成工程はバスバー電極３３を形成する前に行ってもよい。

【0023】

ステップ９５では、基板３の裏面３５に、裏面電極３６が形成される。裏面電極３６が形成されると、バスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４とにより太陽電池による電気エネルギーを出力することができる。なお、裏面電極３６の配置は当該技術分野では既知技術であるため、ここではその詳細は省略する。

【0024】

なお、この形態では、ステップ９３〜９５を順番に行うように説明したが、これに制限されない。例えば基板３の受光面３１に複数のフィンガー電極３４を形成してから、本発明に係る印刷用スクリーン版１を用いてバスバー電極３３を形成してもよく、また、裏面３５に裏面電極３６を形成してから、受光面３１にバスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４とを形成してもよい。

【0025】

この形態では、第１の方向８１に沿って延伸された２つの線状開口２１、２１によって中央領域２２と２つの外側領域２３とを連結しており、ステップ９３では、スクリーン印刷によって導電性ペーストを２つの線状開口２１、２１、複数の中央開口２２１、複数の外側開口２３１を通過させることによって、第１の方向８１に沿って帯状に連続的に延伸されたバスバー電極３３を形成することができる。従って、バスバー電極３３が断裂して導電効果を低下することを防止することができる。帯状に連続的に延伸されたバスバー電極を形成するために、線状開口２１の第２の方向８２沿いの長さＬ１が１００〜２００μｍであるとよい。もし、長さＬ１が大きければ、中央開口２２１の第２の方向８２沿いの長さＬ３と外側開口２３１の第２の方向８２沿いの長さＬ６を制限してしまい、ボンドプル強度が影響される。その一方、長さＬ１が小さければ、導電性ペーストの線状開口２１の通過量が足りず、バスバー電極３３が断裂し、導電性が低下してしまう。

【0026】

この形態では、所定の間隔をおいて隔てて並ぶ中央開口２２１と外側開口２３１を形成しており、ステップ９３において中央ブロック部２２２及び外側ブロック部２３２によって導電性ペーストの通過を阻むので、導電性ペーストが中央開口２２１及び外側開口２３１だけを通過する。これによって、スクリーン印刷によって形成されたバスバー電極３３が、第１の方向８１に沿って並んで起伏のある凹凸表面構造を有するように形成される。このようにすると、バスバー電極３３の表面粗さ及び表面積を増加することができる。その後、複数の太陽電池と他の構成部材とを太陽電池モジュールにパッケージするとき、粗くしたバスバー電極３３によって帯状の導線（ribbon）（図示せず）との半田付け面積を増やすことができるので、半田付けの連結性及び安定性を高めることができ、製品の信頼性が向上する効果を有する。

【0027】

この形態では、上記効果を得るために、中央開口２２１の第１の方向８１沿いの長さＬ２が６０〜１２０μｍ、中央ブロック部２２２の第１の方向８１沿いの長さＬ４が２０〜３０μｍ、外側開口２３１の第１の方向８１沿いの長さＬ５が２０〜４０μｍ、外側ブロック部２３２の第１の方向８１沿いの長さＬ７が２０〜３０μｍであることが好ましい。長さＬ２又はＬ５が大きければ、導電性ペーストの中央開口２２１又は外側開口２３１を通過する量が多くなるため、中央領域２２又は外側領域２３のバスバー電極３３に対応するところにて一部が平らである構造が形成されることで、第１の方向８１に沿って並んで粗く起伏のある凹凸構造を有する表面を形成することができず、半田付けの連結性及び安定性が低下する問題点がある。その一方、長さＬ２又は長さＬ５が小さければ、導電性ペーストが複数の中央開口２２１又は複数の外側開口２３１を通過することが困難になるため、バスバー電極３３が形成できない問題点がある。

【0028】

そして、長さＬ４又はＬ７が大きければ、中央ブロック部２２２又は外側ブロック部２３２によって導電性ペーストの通過を妨げて、一部が平らである表面が形成されて、バスバー電極３３の表面を粗くできないため、半田付けの連結性及び安定性が低下する問題点がある。その一方、長さＬ４又は長さＬ７が小さければ、中央ブロック部２２２又は外側ブロック部２３２によって導電性ペーストの通過を妨げる効果が低下するため、第１の方向８１に沿って並んで起伏のある表面を有するバスバー電極３３を得ることができず、半田付けの連結性及び安定性も低下してしまう。

【0029】

この形態では、各外側領域２３における外側開口２３１の当該外側領域２３全体に対する正投影面積率を、中央領域２２における中央開口２２１の当該中央領域２２全体に対する正投影面積率よりも小さく形成していることを特徴としている。このようにすると、中央領域２２の中央開口２２１を通過する導電性ペーストとしては、外側領域２３の外側開口２３１を通過する導電性ペーストよりも多くすることができるため、従来の印刷用スクリーン版によるバスバー電極の横断面が中央部で窪んで形成されてしまい導線がぴったりと接触できない問題点を克服することができる。これによって、導線との連結性を高めることができる。また、本実施形態に係る印刷用スクリーン版によって得られたバスバー電極３３の中央部と該中央部の両側の外側部の厚みを均一に形成することができるので、バスバー電極３３と導線との半田付け面積を大きくすることができ、バスバー電極３３と導線との連結性を安定して高めることができる効果を有する。

【0030】

また、この形態では、上記効果を得るために、中央開口２２１の第２の方向８２沿いの長さＬ３が７００〜９００μｍ、外側開口２３１の第２の方向８２沿いの長さＬ６が１５０〜２５０μｍであることが好ましい。長さＬ３が７００μｍよりも小さく又は長さＬ６が２５０μｍよりも大きい場合、中央領域２２で通過する導電性ペーストが少なく、又は両側の外側領域２３で通過する導電性ペーストが多くなるため、印刷されたバスバー電極３３の中央部が窪んだり両側の外側部が厚くなる。これにより、導線がぴったりと接着できない接触不良、断線の問題点がある。その一方、長さＬ３が９００μｍよりも大きく、又は長さＬ６が２５０μｍよりも小さければ、２つの線状開口２１が第１のパターンユニット２０の両側に寄ってしまうため、連続して線状になるように第１のパターンユニット２０の両側で通過する導電性ペーストが多くなるため、形成されるバスバー電極３３もその中央部が窪んで両側部が高くなる凹凸構造になる。これにより、導線との接着性が低下して接触不良、断線などが発生することもある。

【0031】

本実施形態に係る印刷用スクリーン版は、線状開口２１を、対応するバスバー電極３３の最も外側に配置するのではなく、中央領域２２及び２つの外側領域２３の間に配置し、中央開口２２１と外側開口２３１のサイズと合わせて構成していることによって、バスバー電極３３がその中央部が窪んで両側の外側部が高くなる断面構造に形成されることを防止することができる。

【0032】

以上により、本実施形態に係る印刷用スクリーン版は、中央領域２２における中央開口２２１と複数の中央ブロック部２２２とが交錯して並ぶように設けられ、外側領域２３における外側開口２３１と複数の外側ブロック部２３２とが交錯して並ぶように設けられていることによって、製造されるバスバー電極３３が第１の方向８１沿いに並んだ凹凸構造に形成された表面を有するようにすることができるので、バスバー電極３３と導線間の接着面積を大きくすることができる。また、外側領域２３における外側開口２３１の外側領域２３全体に対する正投影面積率を、中央領域２２における中央開口２２１の中央領域２２全体に対する正投影面積率よりも小さくすることにより、製造されるバスバー電極３３の断面厚みが均一になることができるので、バスバー電極３３と導線との接着面積を大きくすることできる。従って、接着性が安定して高まり、製品信頼性の向上を図ることができる。

【0033】

（第２の実施形態）
図６と図７は、本発明に係る印刷用スクリーン版１の第２の実施形態を概略的に示している。この実施形態に係る印刷用スクリーン版１は、第１のパターンユニット２０を有する他、更に第１のパターンユニット２０と連結した第２のパターンユニット２４を有する。

【0034】

第１のパターンユニット２０の中央領域２２は更に、第１の方向８１沿いに隔てて並ぶと共に第２の方向８２に沿って延伸され、２つの線状開口２１を繋ぐように設けられた複数の中央連結開口２２３を有する。複数の中央開口２２１の一部と複数の中央ブロック部２２２の一部とを中央セットとしたとき、隣り合う中央連結開口２２３の間に中央セットが配置されている。また、第１のパターンユニット２０の外側領域２３は更に、第１の方向８１沿いに隔てて並ぶと共に２つの線状開口２１の一方と連結されるように設けられた外側連結開口２３３を有する。複数の外側開口２３１の一部と複数の外側ブロック部２３２の一部とを外側セットとしたとき、隣り合う複数の外側連結開口２３３の間に外側セットが配置されている。

【0035】

第２のパターンユニット２４は、第１のパターンユニット２０を接続するように配置されており、この形態では、第１の方向８１に沿って隔てて並ぶと共に第２の方向８２に沿って延伸されたフィンガー状開口２４１が第１のパターンユニット２０の相反する両側に配置され、フィンガー状開口２４１は複数の外側連結開口２３３を連結している。

【0036】

この形態では、フィンガー状開口２４１の第１の方向８１沿いの長さＬ１１が第１のパターンユニット２０の第２の方向８２沿いの長さＬ１２よりも小であり、且つフィンガー状開口２４１の第２の方向８２沿いの長さＬ１３、Ｌ１３’が第１のパターンユニット２０の第１の方向８１沿いの長さＬ１４よりも小であることが好ましい。

【0037】

次に、図６〜９を参照して本発明に係る印刷用スクリーン版を用いて太陽電池の電極を製造する製造方法の他例について説明する。この例の製造方法は上記１例に係る製造方法とほぼ同じであるが、更にステップ９２の後にステップ９６とステップ９７を有することで異なっている。

【0038】

ステップ９６では、本実施形態に係る印刷用スクリーン版１を使用して基板３の受光面３１に導電性ペーストを塗布し、印刷用スクリーン版１の第１のパターンユニット２０の線状開口２１、中央開口２２１、外側開口２３１、及び第２のパターンユニット２４のフィンガー開口２４１を通過した導電性ペーストが受光面３１を覆う。そして、熱処理などを経てバスバー電極３３とバスバー電極３３を連結した複数のフィンガー電極３４とを形成する。

【0039】

より詳しく言うと、例えばブレード部材７を持って所定の掻き取り方向８３に沿って印刷用スクリーン版１の導電性ペーストを削り、第１のパターンユニット２０と第２のパターンユニット２４を通過した導電性ペーストが受光面３１を覆い、第１のパターンユニット２０を通過した導電性ペーストがバスバー電極３３に形成され、第２のパターンユニット２４を通過した導電性ペーストがフィンガー電極３４に形成される。バスバー電極３３とフィンガー電極３４に対して例えば焼成の熱処理を行うことによって、ステップ９２にて受光面３１に反射防止層を形成した場合、ステップ９６にて透過性の導電性ペーストを使用してバスバー電極３３とフィンガー電極３４を形成する。これによって焼成中、バスバー電極３３とフィンガー電極３４が反射防止層を通り抜けてエミッタ層３２に接触することができる。

【0040】

ステップ９７では、基板３の裏面３５に裏面電極３６を積層する。なお、ステップ９６とステップ９７をこの順番に従って行っているが、ステップ９６とステップ９７との順番を逆にして行ってもよい。

【0041】

以上の構成によると、各外側連結開口２３３によって複数のフィンガー状開口２４１を繋ぎ、外側連結開口２３３によって対応する線状開口２１を繋ぐことによってバスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４の連結性を向上させることができる。

【0042】

この形態では、バスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４の連結性を向上するには、外側連結開口２３３の第１の方向８１沿いの長さＬ８が１００〜３００μｍ、外側連結開口２３３の第２方向８２沿いの長さＬ９が１５０〜２５０μｍであることが好ましい。もし、長さＬ８が１００μｍよりも小さければ、バスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４の連結性が低下することになり、断線が発生し、導電効果が低下する。その一方、長さＬ８が３００μｍよりも大きければ、外側開口２３１と外側ブロック部２３２の数が少なくなるので、バスバー電極３３の表面の粗さが低下し、該表面における第１の方向８１沿いに並んだ凹凸構造が少なくなる。このため、バスバー電極３３の外側連結開口２３３に対応する部位と導線との間の接着面積及び接着性が低下する。

【0043】

また、中央連結開口２２３を通過する導電性ペーストは外側連結開口２３３を通過する導電性ペーストよりも多くしなければならないため、２つの外側領域２３は、第２の方向沿いの両側の外側連結開口２３３をセットとして、中央連結開口２２３の相反する側に配置していることによって、バスバー電極３３の中央連結開口２２３と外側連結開口２３３とに対応する部位（バスバー電極３３とフィンガー電極３４とが連結された部位）にて導電性ペーストが十分通過するように構成されている。これによって、バスバー電極３３とフィンガー電極３４との導電性連結を良好に確保することができ、バスバー電極３３の中央連結開口２２３と外側連結開口２３３とに対応する部位の断面厚みを均一にすることができる。従って、導線との接着を良好に高めることができる効果を有する。

【0044】

上記効果を達成するために、中央連結開口２２３の第１の方向８１沿いの長さＬ１０が１５０〜２５０μｍであることが好ましい。もし、長さＬ１０が１５０μｍよりも小さければ、中央連結開口２２３にて導電性ペーストの通過量が少なくなり、バスバー電極３３が一部凹む断面構造に形成されるため、導線との接着面積が少なくなり両者間の接着性が低下し、且つバスバー電極３３とフィンガー電極３４の接続が悪くなる。そのため、導電性効果が低下する。その一方、長さＬ１０が２５０μｍよりも大きければ、中央開口２２１と中央ブロック部２２２の数が少なくなるため、バスバー電極３３の表面の粗さが低下する。そのため、バスバー電極の第１の方向８１沿いに並んだ凹凸構造が少なくなるので、バスバー電極３３の中央連結開口２２３に対応する部位と導線との接着面積が少なくなり、バスバー電極３３と導線との接着強度が低下する。

【0045】

以上により、本発明に係るスクリーン版によれば、形成されたバスバー電極３３と導線との接着を安定して強固にすることができる。また、本発明に係るスクリーン版を使用すると、一回の製造にてバスバー電極３３と複数のフィンガー電極３４とを形成することができるので、製造工程が少なく済み、製造効率を高めることができ、製造コストの低下を図ることができる。また、他の塗布設備を用意しなくてもよいので、設備コストの低下をも図ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明に係るスクリーン版は、太陽電池の製造に有用である。

【符号の説明】

【0047】

１ 印刷用スクリーン版
１１ メッシュ部材
１１１ 細線
１２ マスク層
２０ 第１のパターンユニット
２１ 線状開口
２２ 中央領域
２２１ 中央開口
２２２ 中央ブロック部
２２３ 中央連結開口
２３ 外側領域
２３１ 外側開口
２３２ 外側ブロック部
２３３ 外側連結開口
２４ 第２のパターンユニット
２４１ フィンガー状開口
３ 基板
３１ 受光面
３２ エミッタ層
３３ バスバー電極
３４ フィンガー電極
３５ 裏面
３６ 裏面電極
７ ブレード部材
８１ 第１の方向
８２ 第２の方向
８３ 掻き取り方向
９１〜９７ ステップ
Ｌ１〜Ｌ１４、Ｌ１３’ 長さ

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図7】

【図8】

【図9】

【図1】

【図6】