特許 6208747 ニッケル金属間組成物を有する太陽電池接点

(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】6208747

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】ニッケル金属間組成物を有する太陽電池接点

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0224 20060101AFI20170925BHJP

   H01L 31/068 20120101ALI20170925BHJP

   H01L 21/28 20060101ALI20170925BHJP

   H01L 21/288 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/04 260

   H01L31/04 264

   H01L31/06 300

   H01L21/28 301R

   H01L21/288 Z

   H01L21/28 301S

【請求項の数】12

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2015-507170(P2015-507170)

(86)(22)【出願日】2013年4月18日

(65)【公表番号】特表2015-524996(P2015-524996A)

(43)【公表日】2015年8月27日

(86)【国際出願番号】US2013037137

(87)【国際公開番号】WO2013158857

(87)【国際公開日】20131024

【審査請求日】2015年12月22日

(31)【優先権主張番号】61/635,255

(32)【優先日】2012年4月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512127176

【氏名又は名称】ヘレウス プレシャス メタルズ ノース アメリカ コンショホーケン エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】カトリ ヒマル

(72)【発明者】

【氏名】シャイク アズィズ エス．

(72)【発明者】

【氏名】スリダラン スリニヴァサン

(72)【発明者】

【氏名】クンゼ クラウス

【審査官】 佐竹 政彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−１２８９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２６１１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１００１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２８３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２６４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５１０８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０７８３７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／００１４７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／０４１１８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／００−３１／０７８、３１／１８−３１／２０、

５１／４２−５１／４８

Ｈ０２Ｓ １０／００−１０／４０、３０／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池接点であって、
ａ．前記接点の第１の層を形成する結晶性シリコンウエハーと、
ｂ．前記接点の第２の層を形成する前記シリコンウエハー上に堆積された反射防止層と、
ｃ．前記接点の第３の層を形成する前記反射防止層の少なくとも一部上に堆積された、ニッケル金属間化合物を含み銀を含有しないペーストと、を含む積層体の焼成体からなり、
前記ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である、太陽電池接点。

【請求項2】

前記ペーストは、６５〜９５ｗｔ％の前記ニッケル金属間化合物を含み、１〜１０ｗｔ％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む、請求項１に記載の太陽電池接点。

【請求項3】

前記ペーストは、７０〜９０ｗｔ％の前記ニッケル金属間化合物を含み、１〜１０ｗｔ％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む、請求項１に記載の太陽電池接点。

【請求項4】

焼成前に、前記接点の第４の層を形成する前記ニッケル金属間化合物の少なくとも一部上に堆積された高電導度層をさらに含み、前記高電導度層は、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択された金属ペーストを含む、請求項１に記載の太陽電池接点。

【請求項5】

前記ニッケル金属間化合物は、粒径が２〜５ミクロンであるホウ化ニッケルである、請求項３に記載の太陽電池接点。

【請求項6】

前記ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項２に記載の太陽電池接点。

【請求項7】

ニッケル金属間化合物を含む前記ペーストは、ホットメルトペーストである、請求項１に記載の太陽電池接点。

【請求項8】

前記第３の層は、ガラスをさらに含む、請求項１に記載の太陽電池接点。

【請求項9】

少なくとも前記第３の層は、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｖ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
からなる群から選択されたガラスをさらに含む、
請求項８に記載の太陽電池接点。

【請求項10】

前記高電導度層は、ガラスをさらに含む、請求項４に記載の太陽電池接点。

【請求項11】

少なくとも前記高電導度層は、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｖ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス
からなる群から選択されたガラスをさらに含む、
請求項１０に記載の太陽電池接点。

【請求項12】

前記ペーストは、７８〜８２ｗｔ％の前記ニッケル金属間化合物を含み、３〜６ｗｔ％の有機ビヒクル、２〜４ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および２〜６ｗｔ％のガラスをさらに含む、請求項１に記載の太陽電池接点。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本願は、２０１２年４月１８日出願の米国仮出願第６１／６３５，２５５号に対する優先権を主張する。本明細書中、同文献の開示内容全体を参照により援用する。

【0002】

本開示は、一般に、ペースト組成物、ペースト組成物の形成方法、太陽電池接点の形成方法、ならびに太陽電池および他の関連コンポーネント中において用いることが可能な焼成接点に関する。このペーストは、ニッケル金属間組成物を含む。

【背景技術】

【0003】

太陽電池は、太陽光を有用な電気エネルギーへ変換する半導体材料（例えば、シリコン（Ｓｉ））によって主に構成される。太陽電池は典型的には、Ｓｉの肉薄ウエハーによって構成される。この肉薄ウエハーにおいて、リン（Ｐ）またはホウ素（Ｂ）を適切なリンまたはホウ素源からＰ型またはＮ型Ｓｉウエハー中へ拡散させることにより、必要なＰＮ接合が形成される。シリコンウエハーのうち太陽光が入射する側に一般的に反射防止膜（ＡＲＣ）をコーティングすることにより、入射太陽光の反射損失を回避し、また、光によって発生したキャリア再結合を回避する保護層としても機能するため、太陽電池の効率を増加させる。２次元電極グリッドパターンは、Ｐ型ＳｉまたはＮ型ＳｉのＮ側またはＰ側への接続を提供するフロント接点として知られ、他方側（バック接点）上のアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）のコーティングにより、シリコンのＰ側またはＮ側への接続が得られる。これらの接点は、ＰＮ接合から外部負荷への電気出口である。

【0004】

シリコン太陽電池のフロント接点は、肉厚の膜ペーストのスクリーン印刷によって形成される。典型的には、ペーストは、適切な微細銀粒子、ガラスおよび有機物を含む。スクリーン印刷後、ウエハーおよびペーストを空気中において典型的には６５０〜１０００℃の炉設定温度において焼成する。焼成時において、ガラスが軟化、溶融して反射防止膜に反応し、シリコン表面をエッチングし、隣接するシリコン／銀接点の形成を促進させる。銀は、シリコン上にアイランドとして堆積する。シリコン／銀アイランドの形状、サイズおよび数により、シリコンから外側回路への電子移動効率が決定される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、一般に、シリコン太陽電池と、接点のうちの少なくとも一部中にニッケル金属間化合物を含むその接点とに関する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

詳細には、本発明の実施形態は、太陽電池接点である。太陽電池接点は、焼成された組み合わせを含む。焼成された組み合わせは、焼成前に、（ａ）接点の第１の層を形成する結晶性シリコンウエハーと、（ｂ）接点の第２の層を形成するシリコンウエハー上に堆積された反射防止層と、（ｃ）接点の第３の層を形成する反射防止層の少なくとも一部の上に堆積されたニッケル金属間化合物を含むペーストとを含む。

【0007】

本発明の別の実施形態は、太陽電池接点である。この太陽電池接点は、焼成された組み合わせを含む。この焼成された組み合わせは、焼成前に、（ａ）接点の第１の層を形成するｐ型シリコンウエハーであって、シリコンウエハーは、ウエハーの光受容側上に配置されたｎ＋層を有する、ｐ型シリコンウエハーと、（ｂ）接点の第２の層を形成するシリコンウエハーのｎ＋側上の反射防止層と、（ｃ）シリコンウエハー上に配置されたニッケル金属間化合物を含むペーストであって接点の第３の層を形成する、ペーストとを含む。

【0008】

焼成された組み合わせを含む太陽電池接点において、組み合わせは、焼成前に、（ａ）接点の第１の層を形成するｎ型シリコンウエハーであって、シリコンウエハーは、ウエハーの光受容側上に配置されたｐ＋層を有する、ｎ型シリコンウエハーと、（ｂ）接点の第２の層を形成するシリコンウエハーのｐ＋側上の反射防止層と、（ｃ）シリコンウエハー上に配置されたニッケル金属間化合物を含むペーストであって、接点の第３の層を形成する、ペーストとを含む。

【0009】

本発明のさらに別の実施形態は、Ｎ型ウエハーを有する太陽電池の形成方法である。この方法は、（ａ）ｎ＋側およびｐ＋側を有するシリコンウエハーを設けることと、（ｂ）ウエハーのｐ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングして、テクスチャード加工側を形成することと、（ｃ）ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させることと、（ｄ）テクスチャード加工側と反対側（すなわち、ｎ＋側）上にニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることと、（ｅ）ウエハーのテクスチャード加工側の少なくとも一部上にニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることと、（ｆ）ウエハーを焼成してペースト金属を焼結して、ニッケル金属間ペーストを各保護層を貫通する様態で焼成して、シリコンに対する接点を形成することとを含む。

【0010】

本発明の実施形態は、メタルラップスルー（ＭＷＴ）型の太陽電池接点を生成する方法である。この方法は、（ａ）２つの主要表面を有するｐ型シリコンウエハーを提供することと、（ｂ）ウエハーの光受容側上にｎ＋層を形成することと、（ｃ）２つの主要表面のうち少なくとも１つに保護層を塗付することと、（ｄ）ウエハー中に複数の穴を形成することであって、各穴により、２つの主要表面が接続される、ことと、（ｅ）ニッケル金属間化合物を含むプラグペーストおよびバック接点ペーストを複数の穴の少なくとも一部へ塗付することと、（ｆ）第２の主要表面の少なくとも一部へアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することと、（ｇ）フロント保護層の少なくとも一部へＮｉ金属間ペーストを塗付することと、（ｈ）それぞれのペースト中の金属を焼結させかつシリコンへのフロント接点およびバック接点を形成するのに十分な時間および温度において、ウエハーを焼成することと、を含む。

【0011】

本発明の実施形態は、メタルラップスルー（ＭＷＴ）型の太陽電池接点を生成する方法である。この方法は、（ａ）２つの主要表面を有するｎ型シリコンウエハーを提供することと、（ｂ）ウエハーの光受容側上にｐ＋層を形成すること、（ｃ）ウエハーの２つの主要表面のうち少なくとも１つへ保護層を塗付することと、（ｄ）ウエハー中に複数の穴を形成することであって、各穴により、２つの主要表面が接続される、ことと、（ｅ）２つの主要表面のうち少なくとも一部へニッケル金属間化合物を含むエミッタペーストを塗付することと、（ｆ）第２の主要表面の少なくとも一部へアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することと、（ｆ）それぞれのペースト中の金属を焼結させかつシリコンへのフロント接点およびバック接点を形成するのに十分な時間および温度において、ウエハーを焼成することとを含む。

【0012】

本発明のさらに別の実施形態は、エミッタ−ラップスルー（ＥＷＴ）太陽電池を生成する方法である。この方法は、（ａ）接点の第１の層を形成するｐ型シリコンウエハーを設けることと、（ｂ）ウエハー中に複数の穴を形成することと、（ｃ）光受容側上に配置されかつ接点の第２の層を形成するウエハーの穴に沿ったｎ＋層を形成することと、（ｄ）ウエハーの光受容ｎ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングして、テクスチャード加工側を形成することと、（ｅ）ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させること、（ｆ）ニッケル金属間化合物を含むプラグペーストを複数の穴の少なくとも一部へ塗付することと、（ｇ）第２の主要表面の少なくとも一部へ拡散バリア層によってプラグペーストから分離されたアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することと、（ｈ）それぞれのペースト中の金属を焼結させかつシリコンへのフロント接点およびバック接点を形成するのに十分な時間および温度において、ウエハーを焼成することとを含む。

【0013】

不動態化されたエミッタおよびリアセル（ＰＥＲＣ）を形成する方法は、（ａ）ｎ＋側を有するシリコンウエハーを設けることと、（ｂ）ウエハーのｎ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングして、テクスチャード加工側を形成することと、（ｃ）ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させることと、（ｄ）ウエハーのテクスチャード加工側の少なくとも一部上にニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることと、（ｅ）テクスチャード加工側と反対側の上にアルミニウムペーストを堆積させることと、（ｆ）ウエハーを焼成してペースト金属を焼結して、ニッケル金属間ペーストを各保護層を貫通する様態で焼成してシリコンに対する接点を形成することとを含む。

【0014】

本発明のさらに別の実施形態によれば、ペースト組成物が提供される。より詳細には、ペースト組成物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択されたニッケル金属間化合物を含む。上記の組み合わせが想定される。このペーストは、有機ビヒクル、溶剤、ガラスフリットおよび金属添加物のうちいずれかも含み得る。

【0015】

高電導度ペーストを、ニッケル金属間ペーストと共に用いることができる。高電導度ペーストは、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択され得る。

【0016】

本発明の実施形態は、ペースト組成物の形成方法である。この方法は、ニッケル金属間および任意選択のガラスフリット（固体成分）と、有機ビヒクルおよび任意選択の溶剤とを組み合わせることと、ニッケル金属間化合物および任意選択のガラスフリットを有機ビヒクルおよび任意選択の溶剤中に分散させることとを含む。

【0017】

さらに別の態様によれば、太陽電池接点の形成方法が提供される。より詳細には、この態様によれば、方法は、シリコン基板へペーストを塗付することであって、ペーストは、ニッケル金属間粒子およびガラスフリットを含む、ことを含む。この方法は、ペーストを加熱して、銀粒子および溶融ガラスフリットを焼結することをさらに含む。

【0018】

本発明の上記および他の特徴について、本明細書中以下においてより詳述し、特に特許請求の範囲中に記載する。以下の記載は、本発明の特定の例示的な実施形態を詳述するが、これらの実施形態は、本発明の原理を用いることが可能な多様な方法のうち数例のみを示す。

【0019】

以下の詳細な記載を添付図面と共に参照すれば、本発明のより深い理解および本発明の多数の利点が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態に係る、太陽電池内に接点を作製するプロセスを模式的に示す。図中に示す参照符号は、以下を指す：

【図1B】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態による、太陽電池内に接点を作製するプロセスを模式的に示す。図中に示す参照符号は、以下を指す：

【図1C】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態による、太陽電池内に接点を作製するプロセスを模式的に示す。図中に示す参照符号は、以下を指す：

【図1D】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態による、太陽電池内に接点を作製するプロセスを模式的に示す。図中に示す参照符号は、以下を指す：

【図1E】プロセスフロー図であり、本発明の実施形態による、太陽電池内に接点を作製するプロセスを模式的に示す。図中に示す参照符号は、以下を指す：１０：ｐ型シリコン基板、２０：ｎ型拡散層、３０：フロント側保護層／反射防止膜、４０：ｐ＋層（裏面場（ＢＳＦ））、７０：裏側上に形成された第１のペースト、７１：第１のペースト７０の焼成によって形成されたバック電極、８０：裏側上に形成された第２のペースト、８１：第２のペースト８０の焼成によって形成されたバック電極、５００：フロント側銀／金属添加剤、および５０１：ＡＲＣを通じたペースト５００の焼成後の銀／金属添加剤フロント電極

【発明を実施するための形態】

【0021】

光起電エネルギー変換のためのグリッドパリティに到達するコスト効率の良い光起電製品を達成するための可能な方法の１つとして、信頼性のある高効率でありかつコスト効率の良い太陽電池の利用がある。市場シェアが約８０％である今日のＰＶ市場を決定する技術として、二重側接点のｃ−Ｓｉ太陽電池があり、堅牢および多用途であることが判明している。このような太陽電池加工コストの全体の約４０％は、高価な接点ペースト（特に、銀含有ペースト）の利用に起因することが推定される。本発明者らの発見によれば、銀太陽電池の性能を維持しつつ銀含有量を低減するための代替策として、銀ペーストに類似する低接触抵抗を維持しつつ特定のベース金属を用いたセルを設計する方法がある。

【0022】

銀電極を有するｃ−Ｓｉ太陽電池における電気特性の損失または劣化は、高オーム損失（すなわち、銀とシリコン基板との間の高接触抵抗）に主に起因する。接触抵抗を向上させるために、多大な労力が払われてきた（例えば、ガラスフリット組成、金属粉末形態および同時焼成設定プロファイルの変更または改変）。しかし、成功レベルは限られている（例えば、肉厚の絶縁層の形成は、従来のセルのフロント電極における限定要素である）。

【0023】

ベース金属接点の開発において多大な労力が払われてきたが、成功は限られている。なぜならば、実務的に不便な点が多く、非酸化性雰囲気（例えば、窒素、アルゴン、窒素／水素）中における焼成も必要になる。空気中での焼成が可能であり、Ｓｉ表面との低接触抵抗を生成するより廉価な導電体組成物が市場において顕著に必要とされている（従来のパターンおよび新規セルアーキテクチャを含む）。よって、入念な研究を通じて、本発明者らは、コスト効率の良い太陽装置のために、産業レベル生成プロセス（例えば、高速空気焼成）に適合するベース金属材料を用いた低オーム損失を提供する新規ペーストを開発した。

【0024】

本明細書中において、本発明者らによる発見によれば、ＮｉＢ、ＮｉＳｉ、ＮｉＰまたはその混合物を含む空気焼成ベース金属ペースト組成物を銀と共に用いた場合、標準的な銀ペーストに匹敵するかまたはこれを上回る結果が得られる。このようなニッケル金属間ペーストは、シリコン上における接触抵抗を伝送線方法（ＴＬＭ）を用いて開発および試験されてきた。

【0025】

詳細には、ＮｉＢを、平均粒径が２〜５ミクロンである粉末状にした。７０〜９５％固体に基づいてガラスフリットを用いずに、ペースト（有機ビヒクルおよび溶剤を含む）を形成した。その結果得られた層を、良好に焼結した。

【0026】

このペースト組成物を、ｎ＋表面Ｓｉウエハー上において利用することが可能である。このｎ＋表面Ｓｉウエハーは、（ａ）Ｐ型ウエハーセル：フロント電極、（ｂ）Ｎ型ウエハーセル：バック電極、（ｃ）Ｐ型ＭＷＴ：フロント／バック電極およびプラグ電極、（ｄ）Ｎ型：フロント電極、（ｅ）ＥＷＴ：プラグ電極または（ｅ）ｐ−ＰＥＲＣ：フロント電極を含む。

【0027】

ペーストをこのような基板上に塗布する手順は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、パッド印刷、ステンシル印刷、（ホットメルトペーストを用いた）ホットメルトインク印刷およびマイクロスプレーからなる群から選択される。現在において好適な方法は、スクリーン印刷である。

【0028】

本明細書中において上記したようなフィンガーのためのフロント接点ペーストとして本発明のニッケル金属間ペーストが利用可能であるが、少なくとも１つのさらなる層を第１のニッケル金属間層上に塗付することが可能であることが想定される。上層ペースト組成物は、Ａｇ、ＡｇコーティングされたＮｉ、またはこれらの組み合わせを含む。良好な接着、および高バルク電導度を確保するために、上層のガラス組成物を下層のガラス組成物と適合させることが必要である。

【0029】

一実施形態によれば、ペースト組成物の同時焼成は、ピーク焼成温度が６００℃〜８００℃の範囲で２００インチ／分（ｉｐｍ）ベルト速度（ＢＳ）において典型的な太陽炉プロファイル中で行うことができる。

【0030】

ｎ表面のペースト組成物の接点抵抗率を、伝送線測定（ＴＬＭ）を用いて確認した。２つの温度におけるＮｉＢ／ｎ−Ｓｉの接点抵抗率を報告し、Ａｇ／ｎ−Ｓｉウエハーについては１つの温度における結果を以下の表１中に示す。

【0031】

【表1】

【0032】

本ペースト組成物は、ニッケル金属間化合物、ガラスフリットおよび金属添加物を含み得る。銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅を含む高電導度層が任意選択として用いられる。例示目的のため、ペースト組成物は、７８〜８２ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み得、３〜６ｗｔ％の有機ビヒクル、２〜４ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および２〜６ｗｔ％のガラスをさらに含む。

【0033】

ペースト組成物は、例えば、光への露出によって発生した電流を収集するシリコンベースの太陽電池のためのフロント接点を形成するためまたは電子を外部負荷へ伝導するバック接点を形成するための膜ペーストとして用いることができる。セル効率（η）および曲線因子（ＦＦ）によって測定されるようなセル電気性能は、銀／シリコンインターフェースの微細構造および電気特性による影響を受ける。太陽電池の電気特性は、直列抵抗（Ｒ_Ｓ）およびシャント抵抗（Ｒ_Ｓｈ）によっても特徴付けられる。フロント接点インターフェースの組成および微細構造により、Ｒ_Ｓが主に決定される。本ペースト組成物により、効率（η）および曲線因子（ＦＦ）によって測定されるような低直列抵抗（Ｒ_Ｓ）および高シャント抵抗（Ｒ_Ｓｈ）を高性能太陽電池へ提供することができる。

【0034】

本発明のペースト組成物および方法により、フロント接点成分間（典型的にはＮｉとＳｉとの間）のガラス媒体を通じた最適化された相互作用、結合および接点形成を促進することができる。このペースト組成物をシリコン基板上に印刷および焼成して、ガラスを溶融させ、内部の金属を焼結させることができる。焼成後、Ｎｉ／Ｓｉ導電性アイランドが形成されることにより、導電性ブリッジがバルクペーストとシリコンウエハーとの間に得られる。鉛枠ガラスが用いられる場合、鉛枠ガラスにより、比較的低温における優れた流量特性に起因する低焼成温度が可能となる。

【0035】

このペーストは、任意の適切な技術により基板上に塗布することができる。一実施形態において、ペーストの塗付は、スクリーン印刷、ステンシル印刷、押し出し、パッド印刷、インクジェット印刷、ホットメルト印刷、または当業者が認識する任意の適切な微細堆積直接書き込み技術によって行うことができる。ペースト組成物を用いて、太陽電池の接点を形成することができる。ペーストを基板上にスクリーン印刷し、基板上に形成されたペーストを比較的低温（５５０℃〜８５０℃のウエハー温度；炉設定温度は６５０℃〜１０００℃）まで焼成して、低抵抗接点を例えばリンドープシリコンウエハーのＮ側とペースト組成物との間に形成する。

【0036】

金属間コンポーネント。本ペースト組成物は、任意の適切なニッケル金属間化合物を任意の適切な形態で含み得る。ニッケル金属間化合物の源は、個々の金属粉末あるいは（その後微細に分割される）このような金属の粒子または焼結混合物であるか、または、ニッケルとその他の金属との合金であり得る。ニッケルシリサイド、ホウ化ニッケルおよびリン化ニッケルを主なニッケル金属間としているが、他も可能である（例えば、ニッケルアルミナイド、ニッケルスズ、ニッケルインジウム、ニッケルチタンおよびニッケルクロム）。有機ニッケル化合物と、有機ホウ素化合物、有機シリコン化合物および有機リン化合物のうち少なくとも１つとの堆積により、ニッケル金属間化合物をｉｎ ｓｉｔｕ形成することができる。他の金属も、ニッケル金属間化合物中において有用であり得る（例えば、バナジウム、アンチモンおよびイットリウム）。

【0037】

上記以外の本明細書中において有用な有機金属化合物を挙げると、有機バナジウム化合物、有機アンチモニー化合物および有機イットリウム化合物がある。この有機金属化合物は、金属が有機部分に結合された化合物である。例えば、有機金属化合物は、金属、炭素および／または窒素を分子中に含む有機化合物である。さらに、上記した金属化合物に加えて、有機コバルト化合物、有機スズ化合物、有機ジルコニウム化合物、有機亜鉛化合物および有機リチウム化合物からなる群から選択された第２の金属添加剤をペースト組成中に含めて、ニッケル金属間化合物をｉｎ ｓｉｔｕ形成することができる。

【0038】

有機金属化合物は、任意の適切な有機部分を含み得る（例えば、Ｃ_１〜Ｃ_５０直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和、脂肪族、脂環式、芳香族、アラリファティック、ハロゲン化または他の置換、任意選択的に１つ以上のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、またはＳｉ）および／または炭化水素部分（例えば、アルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、またはアルキルシリル部分）を含むもの）。

【0039】

有機金属化合物の特定例を挙げると、金属アルコキシドがある。この金属は、ホウ素、シリコン、バナジウム、アンチモン、リン、イットリウム、またはこれらの組み合わせであり得る。いくつかの機関によれば、ホウ素およびシリコンは半金属であり、リンは非金属である。本文書の目的のため、他の特性を付加する意図無く、「有機金属」という用語は、有機ホウ素化合物、有機シリコン化合物および有機リン化合物を含むものとして用いられ得る。アルコキシド部分は、例えば１〜２０個の炭素原子の分岐または非分岐アルキル基を有し得る。本明細書中において想定される各アルコキシドを挙げると、ニッケルアルコキシド、ホウ素アルコキシド、リンアルコキシド、シリコンアルコキシド、バナジウムアルコキシド、バナジルアルコキシド、アンチモンアルコキシド、イットリウムアルコキシド、第二コバルトアルコキシド、第一コバルトアルコキシド、第二スズアルコキシド、第一スズアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、亜鉛アルコキシド、およびリチウムアルコキシドがある。

【0040】

ホウ素アルコキシドの例を挙げると、ホウ素メトキシド、ホウ素エトキシド、ホウ素プロポキシド、およびホウ素ブトキシドがある。類似の例として、ニッケルアルコキシド、リンアルコキシド、アンチモンアルコキシド、イットリウムアルコキシド、第二コバルトアルコキシド、第一コバルトアルコキシド、ニッケルアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、スズアルコキシド、亜鉛アルコキシドおよびリチウムアルコキシドが利用可能である。

【0041】

有機金属化合物の他の例として金属アセチルアセトネートがあり、ここで、金属は、ニッケル、ホウ素、リン、バナジウム、アンチモン、イットリウム、またはこれらの組み合わせであり得る。有機バナジウム化合物の例を挙げると、ニッケルアセチルアセトネート（例えば、Ｎｉ（ＡｃＡｃ）_３（ニッケル（ＩＩＩ）２，４−ペンタンジオナートとも呼ばれる））がある。ここで、（ＡｃＡｃ）はアセチルアセトネート（２，４−ペンタンジオナートとも呼ばれる）である。

【0042】

同様に、アンチモンアセチルアセトネート、イットリウムアセチルアセトネート、第二コバルトアセチルアセトネート、第一コバルトアセチルアセトネート、ニッケルアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジブチルスズアセチルアセトネート、亜鉛アセチルアセトネートおよびリチウムアセチルアセトネートが利用可能である。例えば、アンチモン２，４−ペンタンジオナート、イットリウム２，４−ペンタンジオナート、またはこれらの組み合わせが利用可能である。

【0043】

有機金属化合物のさらに他の例を挙げると、金属２−メチルヘキサノアート、金属２−エチルヘキサノアートおよび金属２−プロピルヘキサノアートがある。特定の例を挙げると、ホウ素２−メチルヘキサノアート、リン２−メチルヘキサノアート、シリコン２−メチルヘキサノアート、バナジウム２−メチルヘキサノアート、アンチモン２−メチルヘキサノアート、イットリウム２−メチルヘキサノアート、コバルト２−メチルヘキサノアート、ニッケル２−メチルヘキサノアート、ジルコニウム２−メチルヘキサノアート、スズ２−メチルヘキサノアート、亜鉛２−メチルヘキサノアートリチウム２−メチルヘキサノアート、ホウ素２−エチルヘキサノアート、リン２−エチルヘキサノアート、シリコン２−エチルヘキサノアート、バナジウム２−エチルヘキサノアート、アンチモン２−エチルヘキサノアート、イットリウム２−エチルヘキサノアート、コバルト２−エチルヘキサノアート、ニッケル２−エチルヘキサノアート、ジルコニウム２−エチルヘキサノアート、スズ２−エチルヘキサノアート、亜鉛２−エチルヘキサノアート、リチウム２−エチルヘキサノアート、バナジウム２−プロピルヘキサノアート、ホウ素２−プロピルヘキサノアート、リン２−プロピルヘキサノアート、シリコン２−プロピルヘキサノアート、アンチモン２−プロピルヘキサノアート、イットリウム２−プロピルヘキサノアート、コバルト２−プロピルヘキサノアート、ニッケル２−プロピルヘキサノアート、ジルコニウム２−プロピルヘキサノアート、スズ２−プロピルヘキサノアート、亜鉛２−プロピルヘキサノアートおよびリチウム２−プロピルヘキサノアートがある。

【0044】

有機金属化合物のさらに他の例を挙げると、金属アクリレートおよび金属メタクリレートがある。ここで、金属は、ニッケル、ホウ素、リン、バナジウム、アンチモン、イットリウム、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、スズ、亜鉛またはリチウムであり得る。また、金属間にホウ素を導入するように、ホウ素を含む酸が利用可能である（例えば、ホウ酸、Ｈ_３ＢＯ_３；２−アセトアミドピリジン−５−ボロン酸、５−アセチル−２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−ジオン；２−アセチルフェニルボロン酸；３−アセチルフェニルボロン酸；４−アセチルフェニルボロン酸；３−アミノカルボニルフェニルボロン酸；４−アミノカルボニルフェニルボロン酸、３−アミノ−４−フルオロフェニルボロン酸；４−アミノ−３−フルオロフェニルボロン酸、Ｂｏｒｏｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ、ＮＣから市販されているもの）。

【0045】

ニッケル金属間化合物がｉｎ ｓｉｔｕ形成された場合、ペースト組成物は、有機金属化合物（単数または複数）を適切な量だけ含む。一実施形態において、ペースト組成物は、有機金属化合物を６０〜９５ｗｔ％の量だけ含み、好適には６５〜９０ｗｔ％の量だけ含み、より好適には７０〜８５ｗｔ％の量だけ含む。

【0046】

金属添加剤は、任意の適切な形態（例えば、粒子（例えば、球状、不規則形状、薄片、凝集））をとってもよいし、あるいは、コロイド懸濁液または粒子フリーの溶液および上記の組み合わせの形態をとってもよい。金属添加剤が粒子形態をとる場合、金属添加剤粒子は、任意の適切なサイズを持ち得る。一実施形態において、金属添加剤粒子のメジアン粒径は、約０．０５ミクロン以上および約５０ミクロン以下である。別の実施形態において、金属添加剤粒子のメジアン粒径は、約０．０５ミクロン以上および約１０ミクロン以下である。さらに別の実施形態において、金属添加剤粒子のメジアン粒径は約０．０５ミクロン以上および約５ミクロン以下である。

【0047】

金属間化合物粒子は、任意の適切なサイズを持ち得る。一実施形態において、金属間粒子は、Ｄ_５０粒径が約０．０５〜約１０ミクロンである。好適には、金属間粒子は、Ｄ_５０サイズが１〜８ミクロンであり、より好適には２〜５ミクロンである。別の実施形態において、金属間粒子は、メジアン粒径が約１〜９ミクロンであり、好適には２〜８ミクロンであり、より好適には３〜７ミクロンである。粒径の測定は、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ Ｘ１００ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔを用いて行う。

【0048】

ガラスフリット。本明細書中において用いられるガラスフリットは重要ではなく、ペースト組成物は、任意の適切なガラスフリットを含み得る。初期事項として、本明細書中においてペースト中に用いられるガラスフリットは、意図的に鉛および／またはカドミウムを含んでもよいし、あるいは、意図的に鉛および／またはカドミウムを含まなくてもよい。一実施形態において、ガラスフリットは、実質的に鉛フリーのガラスフリットである。別の実施形態において、ガラスフリットは全て、鉛およびカドミウムフリーである。ガラスは、部分的に結晶性または非結晶性であり得る。部分的に結晶性のガラスが好適である。ガラスフリットと、１つ以上の結晶性または部分的に結晶性または非結晶性の構造との混合物が利用可能である。組成物の詳細と、ガラスフリットの製造とについて、例えば同一出願人による米国特許出願公開第２００６／０２８９０５５号および第２００７／０２１５２０２号ならびに仮明細書第６１／４０７，５８８号中に記載がある。本明細書中、同文献を参照により援用する。

【0049】

通常は回避されるが、これらのフリットの焼成温度をより低くするために、酸化タリウムまたは酸化バナジウムを実質的に添加することができる。同様に、これらのフリットの焼成温度をより低くするために、実質的な量の酸化テルルまたは酸化ゲルマニウムを添加することができる。

【0050】

ペースト組成物は、任意の適切なガラスフリットを含み得る。以下の表中に、本発明の実行におけるガラスフリット組成物を示す。Ｓｂ_２Ｏ_５＋Ｖ_２Ｏ_５などの記載は、Ｓｂ_２Ｏ_５またはＶ_２Ｏ_５またはこれら２つの組み合わせが記載の量だけ存在することを意味する。

【0051】

【表2】

【0052】

【表3】

【0053】

【表4】

【0054】

【表5】

【0055】

これらの表中、酸化物の原子価状態のうちの１つ（例えば、Ｆｅ_２Ｏ_３）を化学式によって示しているが、他の原子価状態の酸化物（例えば、ＦｅＯまたはＦｅ_３Ｏ_４）も、これらの式によって暗示される。
これらのフリットは、湿潤および流量特性の調節のために、他の酸化物も含み得る（例えば、ＭｏＯ_３、ＷＯ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、および／またはＧａ_２Ｏ_３）。

【0056】

本ペースト組成物は、任意の適切な量のガラスフリットを含み得る。一実施形態において、ペースト組成物は、ガラスフリットを約１〜１５ｗｔ％、好適には２〜１２ｗｔ％、より好適には２〜１０ｗｔ％より好適には２〜８ｗｔ％およびより好適には３〜６ｗｔ％含み得る。

【0057】

無機／他の添加剤。本ペースト組成は、他の任意の添加剤を任意選択的に含み得る。一実施形態において、リンを多様な方法でペースト組成物へ添加することにより、フロント接点の抵抗を低減することができる。例えば、特定のガラスを粉末またはフリット形態の酸化物の形態のＰ_２Ｏ_５により変更してもよいし、あるいは、リンをリン酸エステルおよび他の有機リン化合物を介してペーストへ付加してもよい。より単純にいうと、銀および／または金属添加剤が粒子の形態をとる場合、リンをコーティングとして銀および／または金属添加剤粒子へ付加した後、ペーストを作製することができる。このような場合、ペースティングの前に、銀および／または金属添加剤粒子を液体リンおよび溶剤と混合する。例えば、約８５〜約９５ｗｔ％の銀および／または金属添加剤粒子、約５〜約１５ｗｔ％の溶剤および約０．１〜約１０ｗｔ％の液体リンを混合し、溶剤を蒸発させる。銀および／または金属添加剤粒子をリンでコーティングすることにより、ペースト中におけるリンおよび銀および／または金属添加剤を密に混合することが支援される。

【0058】

他の添加剤（例えば、微細シリコンまたは炭素粉末または双方）をペーストへ付加することにより、銀低減および沈降反応を制御することができる。焼成雰囲気（例えば、Ｎ_２またはＮ_２／Ｈ_２／Ｈ_２Ｏ混合物流中での焼成）を調節することにより、インターフェースにおける銀沈降またはバルクガラス中における銀沈降を制御することも可能である。しかし、特殊な雰囲気は不要である。微細な低融点金属添加物（例えば、金属酸化物と別個の元素金属添加剤）（例えば、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｎｉ、およびＺｎまたは少なくとも１つの他の金属をそれぞれ含む合金）を付加することにより、より低い焼成温度において接点を提供するかまたは焼成窓を幅広にすることができる。典型的には、このような金属付加は、本明細書中のペーストの導電性金属部分のうち約１ｗｔ％未満の割合で存在する。アルミニウム、バリウム、ビスマス、マグネシウム、亜鉛、ストロンチウム、リチウムおよび／またはカリウムを提供する有機金属化合物が利用可能である（例えば、アセテート、アクリレート、メタクリレート、ギ酸塩、ネオデカン酸塩、メトキシド、エトキシド、メトキシエトキシド、および上記の金属のステアレート）。ケイ酸カリウムも、適切なカリウム源である。

【0059】

ガラス成分を所望の組成範囲において配合するために、（ａ）ガラスの混合物または（ｂ）ガラスおよび結晶性添加剤の混合物または（ｃ）１つ以上の結晶性添加剤の混合物が利用可能である。その目的は、接触抵抗を低減することと、太陽電池電気性能を向上させることである。接点特性の調節のために、結晶性材料（例えば、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ，Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｐｂ_３Ｏ_４、ＰｂＯ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２０_５、Ｔｌ_２Ｏ、ＴｅＯ_２およびＧｅＯ_２）をガラス成分へ付加することができる。上記の酸化物は、ガラス状（すなわち、非結晶性）形態で付加することも可能である。上記した酸化物の組み合わせおよび反応生成物は、所望の特性のガラス成分を設計する際にも適している。例えば、ガラス成分の製剤において、ＰｂＯおよびＳｉＯ_２（例えば、４ＰｂＯ・ＳｉＯ_２、２ＰｂＯ・ＳｉＯ_２、３ＰｂＯ・ＳｉＯ_２，３ＰｂＯ・２ＳｉＯ_２、およびＰｂＯ・ＳｉＯ_２）の反応によって単独または混合物として形成された結晶性またはガラス状の低融点ケイ酸鉛が利用可能である。上記した酸化物の他の反応生成物（例えば、ケイ酸ビスマス（例えば、Ｂｉ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、３Ｂｉ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ケイ酸亜鉛（例えば、２ＺｎＯ・ＳｉＯ_２およびＺｒＯ_２・ＳｉＯ_２）も利用可能である。同様に、ニオブ酸塩（例えば、ビスマスニオブ酸塩）、チタン酸塩（例えば、チタン酸ビスマス）が利用可能である。さらなる鉱物形態のこれらの酸化物（例えば、ケイ酸亜鉛鉱およびジルコン）を反応生成物の代わりに付加してもよい。しかし、上記の酸化物の合計量は、本明細書中のいずれかの箇所において開示した多様な実施形態において指定した範囲内に収まる。

【0060】

また、これらの酸化物の色素反応生成物（例えば、コバルトアルミン酸塩、ケイ酸コバルト）、黒色色素（例えば、銅鉄マンガン酸化物）も他の結晶性添加剤として利用可能であることが想定される。

【0061】

例示的ペースト組成物は、６５〜９５ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、１〜１０ｗｔ％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む。例示的ペースト組成物は、７０〜９０ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、１〜１０ｗｔ％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含むことが好ましい。

【0062】

有機ビヒクル。ペースト組成物は、任意の適切なビヒクル（例えば、キャリア）を含み得る。ほとんどの導電性組成物のための有機ビヒクルまたはキャリアは典型的には、樹脂を溶剤中に溶解した溶液である。一実施形態において、ビヒクルは、チキソトロピック剤をさらに含む。溶剤の沸点は通常約１３０℃〜約３５０℃である。一実施形態において、樹脂は、エチルセルロースである。樹脂の他の例を挙げると、エチルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、ガムロジン、エチルセルロースおよびフェノール樹脂の混合物、低級アルコールのポリメタクリレート、およびエチレングリコールモノアセテートモノブチルエーテルがある。本発明のペーストは、約１０〜２０ｗｔ％の有機物（例えば、３〜６ｗｔ％のビヒクル）、２〜４ｗｔ％の溶剤および３〜５ｗｔ％の可塑剤を含む。

【0063】

溶剤の例を挙げると、テルペン（例えば、アルファ−またはベータ−テルピネオール）またはより高沸点のアルコール（例えば、ダワノール（登録商標）（ジエチレングリコールモノエチルエーテル））、またはこれらと他の溶剤（例えば、ブチルカルビトール（登録商標）（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）；ジブチルカルビトール（登録商標）（ジエチレングリコールジブチルエーテル）、ブチルカルビトール（登録商標）アセテート（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）、ヘキシレングリコール、Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチラート）、ならびに他のアルコールエステル、ケロシンおよびジブチルフタル酸エステル）との混合物がある。
可塑剤（例えば、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ（登録商標）ブランド）（製造元：Ｆｅｒｒｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が適切である。

【0064】

一実施形態において、有機ビヒクルは、接点の変更のための有機金属化合物（例えば、リンまたは銀に基づくもの）を含む。各用途のための所望の粘度要求および揮発度要求を得るために、これらの溶剤および他の溶剤の多様な組み合わせを製剤することができる。他の分散剤、界面活性剤およびレオロジー改質剤を含めることができる。

【0065】

水素化ヒマシ油およびその誘導体を、有機チキソトロピック剤として利用することができる。チキソトロペは必ずしも必要ではない。なぜならば、溶剤／樹脂特性と、任意の懸濁液の固有のずり流動化との組み合わせででも、この点において適切であるからである。さらに、脂肪酸エステル（例えば、Ｎ−タロー−ｌ，３−ジアミノプロパンジ−オレイン酸塩；Ｎ−タロートリメチレンジアミンジアセテート；Ｎ−ココトリメチレンジアミン、ベータジアミン；Ｎ−オレイルトリメチレンジアミン；Ｎ−タロートリメチレンジアミン；およびＮ−タロートリメチレンジアミンジオレイン酸塩、およびこれらの組み合わせ）などの湿潤剤が利用可能である。

【0066】

上記の組成範囲が好適であり、本明細書中の教示内容などの当業者が認識する範囲に限定することは意図されず、これらの範囲は、最終製品の処理および形成のための特定の用途、特定のコンポーネントおよび条件に応じて異なり得る点に留意されたい。

【0067】

ペースト調製。ペースト組成物は、ニッケル金属間、ガラスフリットおよび金属添加物を有機ビヒクルと組み合わせ、ニッケル金属間、ガラスフリットおよび金属添加物を有機ビヒクル中において分散させることにより、形成することができる。あるいは、Ａｇ粉末およびＮｉ粉末が、ペーストの金属成分として利用可能である。さらに、Ａｇ粉末と、ニッケルおよびリンの化合物またはニッケルおよびホウ素の化合物を含む金属添加物と組み合わせることができる。利用されるビヒクルの量および型は、最終の所望の製剤粘度、ペーストの製粉微粉度および所望の湿潤印刷厚さによって決定することができる。本発明による組成物の調製において、微粒子無機固体を有機ビヒクルと混合し、適切な装置（例えば、スリーロールミル）によって分散させて懸濁液を形成すると、９．６秒ー１のせん断速度における粘度範囲が約５０〜約２００ｋｃｐｓ、好適には約５５〜約１２０ｋｃｐｓの組成物が得られた。このせん断速度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計ＨＢＴ（スピンドルＣＰ−５１、２５℃において測定）上において決定した。

【0068】

ペーストの印刷および焼成。接点（例えば、焼成フロント接点膜）または他のコンポーネント（例えば、太陽電池のためのもの）を形成するプロセスにおいて、上記したペースト組成物が利用可能である。接点の形成方法は、（１）ペースト組成物をシリコン基板（例えば、シリコンウエハー）へ塗布することと、（２）ペーストを乾燥させることと、（３）ペーストを加熱（例えば、焼成）して、ペーストの金属を焼結し、シリコンへの接点を形成することと、を含む。ペーストの印刷されたパターンの加熱または焼成は、適切な温度において行われる（例えば、約６５０〜約１０００℃の炉設定温度、または約５５０〜約８５０℃のウエハー温度）。一実施形態において、炉設定温度は約７５０〜約９６０℃または７５０〜８５０℃であり、ペーストは空気中において焼成される。反射防止ＳｉＮｘ層は、焼成時においてガラスに起因して酸化および腐食すると考えられており、Ｓｉ基板との反応によってＮｉ／Ｓｉアイランドが形成され、シリコンへエピタキシャル接合される。焼成条件については、シリコン／ペーストインターフェースにおいてシリコンウエハー上の導電性金属／Ｓｉアイランドの密度が十分になるように選択し、これにより、低抵抗率接点が得られ、高効率、高曲線因子の太陽電池が得られる。

【0069】

典型的なＡＲＣは、シリコン化合物（例えば、窒化ケイ素（一般的にＳｉＮ_ｘ：Ｈ）によって作製される。この層は絶縁体として機能し、接触抵抗を増加させる傾向となる。よって、ガラス成分によってこのＡＲＣ層を腐食させることは、フロント接点形成において必要なステップである。エピタキシャル銀／シリコン導電性アイランドをインターフェースに形成することにより、シリコンウエハーとペーストとの間の抵抗の低減を促進することができる。このようなエピタキシャル銀／シリコンインターフェースが得られない場合、当該インターフェースにおける抵抗が受容不可能なほど高くなる。本明細書中のペーストおよびプロセスにより、エピタキシャル銀／シリコンインターフェースを生成することが可能となり、その結果、広範な処理条件（最低焼成温度が約６５０℃と低いが、焼成温度は約８５０℃（ウエハー温度）まで上昇し得る条件）下において低抵抗を有する接点が得られる。

【0070】

例示的焼成条件を挙げると、５０〜３００インチ／分（ｉｐｍ）（好適には１５０〜２５０（例えば、２００ｉｐｍ）で移動している赤外線ベルト炉中における以下の温度プロファイルがある：℃（４００、４００、５００、６００、７００〜８００±５０℃）。

【0071】

接点の作製方法。本発明による太陽電池接点は、本明細書中に開示される任意の導電性ペーストを（例えばスクリーン印刷を所望の湿潤厚さ（例えば、約１０〜約８０ミクロン）まで行うことにより）基板へ塗布することにより、生成することができる。２００〜４００メッシュスクリーンを用いて、自動スクリーン印刷技術を用いることができる。その後、印刷されたパターンの乾燥を２５０℃以下（好適には約８０〜約２５０℃）で約０．５〜２０分間を行った後、焼成を行う。空気焼成時において、乾燥印刷されたパターンの焼成時間は、ベルトコンベヤ炉内においてピーク温度においてわずか１秒〜約３０秒である。ガラスが溶融され、金属が焼結される。

【0072】

ここで図１Ａ〜図１Ｅを参照して、太陽電池フロント接点形成の多数の可能な例示的実施形態のうちの１つが例示されている。太陽電池フロント接点は一般的には、ペースト組成物をソーラーグレードＳｉウエハーへ塗付することにより生成することができる。詳細には、図１Ａは、単結晶シリコンまたは多結晶性シリコンの基板１０の生成の模式図である。基板は、光反射を低下させるテクスチャード加工表面を持ち得る。太陽電池の場合、牽引または鋳造プロセスから形成されたインゴットからスライスされた基板が用いられる場合が多い。器具（例えば、スライスに用いられる線鋸）に起因する基板表面の損傷およびウエハーをスライスするステップからの汚染は典型的には、約１０〜２０ミクロンの基板表面を、水性アルカリ溶液（例えば、ＫＯＨまたはＮａＯＨ）を用いてまたはＨＦおよびＨＮＯ_３の混合物を用いてエッチング除去することにより除去される。基板を任意選択的にＨＣ１およびＨ_２Ｏ_２の混合物によって洗浄することにより、基板表面に付着し得る重金属（例えば、鉄）を除去することができる。その後、例えば水性アルカリ溶液（例えば、水性水酸化カリウムまたは水性水酸化ナトリウム）を用いて反射防止テクスチャード加工表面を形成する場合もある。このようにして得られた基板を、典型的シリコンウエハーの厚さが約１６０〜２００ミクロンであるため、厚さ寸法を誇張して図示する。

【0073】

図１Ｂは、ｐ型基板が用いられる場合に、ｎ型層２０を形成してｐ−ｎ接合を生成する様子の模式図である。リン拡散層は、多様な適切な形態（例えば、オキシ塩化リン（ＰＯＣＩ_３）、有機リン化合物および他の本明細書中に開示されるもの）のうち任意の形態で供給される。リン源は、シリコンウエハーの片側のみに選択的に塗付することができる。拡散温度および時間を制御することにより、拡散層の深さを変更することができ、拡散層の深さは一般的には約０．２〜０．５ミクロンであり、シート抵抗率は約４０〜約１２０オーム／□である。リン源は、リン含有液体コーティング材料を含み得る（例えば、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ））。リン源は、プロセス（例えば、スピンコーティング）によって基板表面の片側のみに塗付することができ、拡散は、適切な条件下におけるアニーリングによって影響を受ける。一実施形態によれば、ｎ型層２０は基板の光受容表面上に形成される。

【0074】

図１Ｃは、反射防止膜（ＡＲＣ）／保護膜３０を基板１０上に形成する様子を示す。反射防止膜（ＡＲＣ）／保護膜３０は、ＳｉＮ_ｘ、ＴｉＯ_２またはＳｉＯ_２であってもよく、上記のｎ型拡散層２０上に形成することができる。反射防止膜（ＡＲＣ）／保護膜３０を、基板１０の両側上に堆積させてもよい。窒化ケイ素膜は、水素による保護を誇張するためにＳｉＮｘ：Ｈと表される場合がある。ＡＲＣ３０により、太陽電池の入射光に対する表面反射率が低下し、その結果、生成される電流が増加する。ＡＲＣ３０の厚さは屈折率に依存するが、厚さを約７００〜約９００Åにすると、約１．９〜約２．０の屈折率を得るために適している。ＡＲＣは、多様な手順（例えば、低圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、または熱ＣＶＤ）によって形成することができる。ＳｉＮ_ｘコーティングの形成に熱ＣＶＤが用いられる場合、出発材料はジクロロシラン（ＳｉＣｌ_２Ｈ_２）およびアンモニア（ＮＨ_３）ガスである場合が多く、膜形成は少なくとも７００℃の温度で実行される。熱ＣＶＤが用いられる場合、出発ガスの熱分解を高温において行うと、窒化ケイ素膜中において水素が実質的に無くなり、その結果、シリコンと窒素との間において実質的に化学量論組成物比（Ｓｉ_３Ｎ_４）が得られる。ＡＲＣを形成するための他の方法も利用可能である。

【0075】

図１Ｄは、本ペースト組成物５００をＡＲＣ膜３０上に塗付する様子を示す。ペースト組成物の塗付は、任意の適切な技術によって行うことができる。例えば、ペースト組成物の塗付は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ステンシル印刷、ホットメルトインク印刷、またはマイクロスプレーにより基板１０のフロント側上へ行うことができる。ペースト組成物は、基板１０の反対側に塗付してもよい。ペースト組成物５００を約１２５℃において約１０分間乾燥させる。ペーストビヒクルから溶剤が乾燥されかつこの段階において溶剤が燃焼または除去されていない限り、他の乾燥時間および温度が可能である。本ペースト組成物５００に加えて、高電導度層を基板１０上にさらに堆積させてもよい。詳細には、高電導度層を本ペースト組成物５００の少なくとも一部上に堆積させて、別の層を接点１０上に形成することができる。高電導度層は、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択される金属を含み得る。

【0076】

別の実施形態によれば、ｎ型シリコンウエハーが利用可能である。本例において、ｐ＋層を基板の光受容表面上に配置することができ、反射防止層を基板のｐ＋表面上に配置することができる。

【0077】

図１Ｄは、基板１０の裏側上に裏側ペースト層を形成する様子をさらに示す。裏側ペースト層は、１つ以上のペースト組成物を含み得る。一実施形態において、第１のペースト７０により、裏側接点の形成が促進され、第２のペースト８０により、基板の裏側上のｐ＋層の形成が促進される。第１のペースト７０は、銀または銀／アルミニウムを含み得、第２のペースト８０は、アルミニウムを含み得る。例示的な裏側銀／アルミニウムペーストとして、Ｆｅｒｒｏ ３３９８、ＰＳ ３３−６１０またはＰＳ ３３−６１２（販売元：Ｆｅｒｒｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、Ｏｈｉｏ）がある。例示的な市販の裏側用のアルミニウムペーストとして、Ｆｅｒｒｏ ＡＬ５３−１２０ ＳｔａｎｄａｒｄまたはＡＬ５３−１１２、ＡＬ８６０、ＡＬ５１１６（販売元：Ｆｅｒｒｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、Ｏｈｉｏ）がある。

【0078】

バック側ペースト層は、フロントペースト層５００と同様に基板へ塗付し、乾燥することができる。本実施形態において、裏側は、後続プロセスにおいてより肉厚のｐ＋層を形成する必要に部分的に起因して、湿潤厚さが約３０〜５０ミクロンになるまで主にアルミニウムペーストによって被覆される。

【0079】

その後、乾燥ペーストを支持するウエハーを、空気雰囲気を用いて炉設定温度約６５０℃〜約１０００℃において１分間〜数分間にわたって赤外線ベルト炉中において焼成する。この焼成は一般的には、温度プロファイルに従って実行される。この温度プロファイルにより、有機物の約３００℃〜約５５０℃におけるバーンアウトが可能となり、約６５０℃〜約１０００℃のピーク炉設定温度の期間はわずか約１秒しか続かないが、より低い温度における焼成において、より長い焼成時間（例えば、１分間、３分間または５分間）も可能である。

【0080】

焼成は典型的には、空気雰囲気中において行われる。例えば、６ゾーン焼成プロファイルが利用可能であり、ベルト速度は約１〜約６．４メートル（４０〜２５０インチ）／分、好適には５〜６メートル／分（約２００〜２４０インチ／分）である。好適な例において、ゾーン１の長さは約１８インチ（４５．７ｃｍ）であり、ゾーン２の長さは約１８インチ（４５．７ｃｍ）であり、ゾーン３の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）であり、ゾーン４の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）であり、ゾーン５の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）であり、ゾーン６の長さは約９インチ（２２．９ｃｍ）である。各連続するゾーン中の温度は典型的には、先行部分の温度よりも常に高いわけではない（例えば、ゾーン１中の３５０〜５００℃、ゾーン２中の４００〜５５０℃、ゾーン３中の４５０〜７００℃、ゾーン４中の６００〜７５０℃、ゾーン５中の７５０〜９００℃、およびゾーン６中の８００〜９７０℃）。当然なことであるが、３個を超えるゾーンを有する焼成配置構成が本発明において想定される（例えば、４、５、６、７、８または９個以上のゾーン）。各ゾーンのゾーン長さは約５〜約２０インチであり、焼成温度は６５０〜１０００℃である。

【0081】

図１Ｅは、ペースト５００の金属部分を焼結することと、ペースト５００のガラスフリットを溶融することとにより、電気接点５０１を形成することを示す。図１Ｅに模式的に示すように、焼成時において、フロント側ペースト５００は、窒化ケイ素層３０中を焼結および貫通して（内部を通過して焼結）することにより、電気接点５０１がｎ型層２０と共に形成される。焼成時において、バック側上のアルミニウムを含むペースト８０が溶融し、シリコンウエハー１０と反応し、その後固化して高濃度のＡｌドーパントを含む部分的ｐ＋層４０を形成する。この層は一般的には裏面場（ＢＳＦ）層と呼ばれ、太陽電池のエネルギー変換効率の向上を支援する。裏電極８１は、ペースト８０の焼成によって形成され得る。銀または銀／アルミニウムを含むペースト７０が焼成されて、バック接点となる。モジュール製作時におけるタブ取り付けのために、バック側ペースト７１の領域が利用可能である。本明細書中に開示されるペースト、太陽電池接点および太陽電池の形成プロセスは、本発明の実施形態として想定される。

【0082】

本発明の別の実施形態によれば、メタルラップスルー（ＭＷＴ）型の太陽電池接点を製造する方法が提供される。２つの主要表面を有するｐ型シリコンウエハーが提供され得る。ｎ＋層をウエハーの光受容側上に形成することができ、ウエハーの２つの主要表面のうち少なくとも１つへ保護層を塗付することができる。ウエハー中に複数の穴を形成することができ、各穴により、２つの主要表面が接続される。本発明によるニッケル金属間化合物を含むプラグペーストおよびバック接点ペーストを複数の穴の少なくとも一部へ塗付することができ、その後、第２の主要表面の少なくとも一部にアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することができる。Ｎｉ−金属間ペーストをフロント保護層の少なくとも一部へ塗付することができ、その後、それぞれのペースト中の金属を焼結させるのに十分な時間および温度においてウエハーを焼結して、フロント接点およびバック接点をシリコンウエハー上に形成する。焼成は、空気雰囲気中において約６５０〜１０００℃の炉設定温度（好適には約７５０〜９６０℃、より好適には約７５０〜８５０℃）においてＩＲベルト炉上において５０〜３００ｉｐｍで行われ得る。ペーストの塗付は、公知の方法によって行うことが可能である（例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ステンシル印刷、ホットメルトインク印刷、およびマイクロスプレー）。

【0083】

別の実施形態によれば、ＭＷＴ太陽電池接点を製造する方法は、２つの主要表面を有するｎ型シリコンウエハーを用い得る。ｐ＋層をウエハーの光受容側上に形成することができ、ウエハーの２つの主要表面のうち少なくとも１つへ保護を適用することができる。その後、複数の穴をウエハー中に形成することができ、各穴により、２つの主要表面が接続される。本発明によるニッケル金属間化合物を含むエミッタペーストは、２つの主要表面のうち少なくとも一部へ塗付され得る。第２の主要表面の少なくとも一部へアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することができ、その後、それぞれのペースト中の金属を焼結させるのに十分な時間および温度においてウエハーを焼成することができ、シリコンウエハー上にフロント接点およびバック接点が形成される。

【0084】

本発明のさらに別の実施形態は、エミッタ−ラップスルー（ＥＷＴ）太陽電池を製造する方法である。第１に、ｐ型シリコンウエハーが提供され得、接点の第１の層が形成される。次に、公知の方法に従ってウエハー中に複数の穴が形成され得る。その後、ｎ＋層をウエハーの光受容側上にウエハーの穴に沿って配置して、接点の第２の層を形成する。ウエハーの光受容ｎ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングすることができる。保護コーティングをウエハーの両側上に堆積させることができ、ニッケル金属間化合物を含むプラグペーストを複数の穴の少なくとも一部へ塗付することができる。次に、拡散バリア層によってプラグペーストから分離されたアルミニウムペーストを第２の主要表面の少なくとも一部に塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することができる。最後に、それぞれのペースト中の金属を焼結させるのに十分な時間および温度においてウエハーを焼成して、フロント接点およびバック接点をシリコンウエハー上に形成する。一実施形態によれば、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択された金属ペーストを含む高電導度ペーストをニッケル金属間化合物のうち少なくとも一部上に堆積させた後、バック接点および裏面場を形成することができる。

【0085】

別の実施形態によれば、不動態化されたエミッタおよびリアセル（ＰＥＲＣ）を作製する方法が提供される。先ず、ｎ＋側を有するシリコンウエハーが設けられ得る。ｎ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングし、ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させることができる。次に、ウエハーのテクスチャード加工側の少なくとも一部の上に、ニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることができる。テクスチャード加工側と反対側上にアルミニウムペーストをさらに堆積させることができ、その後、ウエハーを焼成してペースト金属を焼結させて、ニッケル金属間化合物ペーストを各保護層を貫通する様態で焼成して、シリコンウエハーとの接点を形成する。別の実施形態によれば、焼成前に、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択された金属ペーストを含む高電導度ペーストをニッケル金属間化合物の少なくとも一部上に堆積させることができる。ペーストの堆積は、公知の方法によって行うことができる（例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ステンシル印刷、ホットメルトインク印刷、およびマイクロスプレー）。本実施形態によれば、焼成は、空気雰囲気において約６５０〜１０００℃の炉設定温度（好適には約７５０−９６０℃、より好適には約７５０〜８５０℃）においてＩＲベルト炉上において５０〜３００ｉｐｍにおいて行われる。

【0086】

実験例。以下の例において、本発明を例示する。他に明記無き限り、以下の例ならびに本明細書中のいずれかの箇所および特許請求の範囲において、全ての部分およびパーセンテージは重量単位であり、全ての温度は摂氏で表され、圧力は大気圧またはその近隣である。

【0087】

ポリ結晶性シリコンウエハー（１５．６ｃｍ×１５．６ｃｍ、厚さ１５０〜２５０ミクロン）を窒化ケイ素反射防止膜でコーティングする。これらのウエハーのシート抵抗率は、約５５−１１０Ｑ／□である。ＥＦＦはセル効率（η）を示し、Ｒ_Ｓは事前に規定される。表６に示すようなペースト組成物をペースト状に製剤し、ペーストをシリコンウエハー上にそれぞれ塗付する。

【0088】

【表6】

【0089】

「ＩＰ」ガラスはＰｂＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２ガラスであり、酸化物範囲は、ＰｂＯ：３０〜８２ｗｔ％、ＳｉＯ_２：１０−５０ｗｔ％、Ｂ_２Ｏ_３：０−１５ｗｔ％、およびＡｌ_２Ｏ_３：０〜８ｗｔ％である。このようなガラスのＣＴＥは、３７〜９８ｘ１０−７／℃の範囲で変動し、その軟化点は４２５〜７７５℃の範囲で変動する。表中のガラスは全て市販されている。

【0090】

表６中に羅列する例示的ペーストは、所望のバルク抵抗率が２ミリオーム／□未満である。加えて、ペーストＡは、Ｎ表面との良好な接点を得るために必要な低接触抵抗を有する。ペーストＢおよびＣは、低漏洩電流を可能にしつつ、窒化ケイ素に対して所望の良好な接着を有する。

【0091】

本ペースト組成物の印刷を、２８０または３２５メッシュスクリーンを用いて行う。この２８０または３２５メッシュスクリーンは、フロント接点フィンガーラインのために約１１０ミクロンの開口部を含み、約２．５ｍｍ間隔が線間に設けられる。フロント接点の印刷後、サンプルの乾燥を約２５０℃において約３分間行った。印刷されたウエハーを空気中において６ゾーン赤外線（ＩＲ）ベルト炉（Ｄｅｓｐａｔｃｈ製）を用いて同時焼成し、その際のベルト速度は約５メートル（２００”）／分であり、最終ゾーンにおける温度設定点は８８０〜９４０℃である。これらのゾーンの長さはそれぞれ、１８”、１８”、９”、９”、９”および９”である。ほとんどのサンプルの焼成フィンガー幅は約８０〜約１６０ミクロンであり、焼成厚さは約１０〜５０ミクロンである。

【0092】

太陽電池の電気性能の測定を、ＡＳＴＭ Ｇ−１７３−０３に従って、ソーラーテスター（モデルＮＣＴ−Ｍ−１８０Ａ、ＮＰＣ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ、Ｄｕｍｏｎｔ、ＮＪ）によってＡＭ１．５の太陽条件下において行った。

【0093】

本明細書中の例は、太陽電池接点形成のための導電体ペーストの形成に用いられる導電性組成物に主に関するが、本発明は、抵抗および半導体ペースト、インク、テープなどを形成するための、本明細書中に開示される原理の使用も企図することが理解されるべきである。さらに、このような組成物は、厚い膜の形成に用いられる材料として考えられる場合もあるし、考えられない場合もある。よって、出願人の独自の導電性組成物を用いて、導電性、抵抗性または半導体の経路またはパターンを基板上に形成することができる。このような導電性組成物は、多様な形態（例えば、インク、ペースト、テープ）をとることができる。さらに、シリコン以外の基板を、本発明のペーストと共に用いることが可能である。本明細書中に開示される組成物の使用は、多様な電子コンポーネントおよびデバイスにおいて想定される。

【0094】

太陽電池接点に関連する第１の実施形態の項目１によれば、太陽電池接点は、焼成された組み合わせを含む。焼成された組み合わせは、焼成前に、（ａ．）接点の第１の層を形成する結晶性シリコンウエハーと、（ｂ．）接点の第２の層を形成するシリコンウエハー上に堆積された反射防止層と、（ｃ．）接点の第３の層を形成する反射防止層の少なくとも一部上に堆積されたニッケル金属間化合物を含むペーストとを含む。

【0095】

好適な実施形態の項目２は、項目１の太陽電池接点であって、ペーストは、６５〜９５ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、１〜１０ｗｔ％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む。

【0096】

好適な実施形態の項目３は、項目１の太陽電池接点であって、ペーストは、７０〜９０ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、１〜１０ｗｔ％の有機ビヒクル、１〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および１〜１０ｗｔ％のガラスをさらに含む。

【0097】

好適な実施形態の項目４は、項目１の太陽電池接点であって、焼成前に、接点の第４の層を形成するニッケル金属間化合物の少なくとも一部の上に堆積された高電導度層をさらに含み、高電導度層は、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択された金属ペーストを含む。

【0098】

好適な実施形態の項目５は、項目１の太陽電池接点であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である。

【0099】

好適な実施形態の項目６は、項目３の太陽電池接点であって、ニッケル金属間化合物は、粒径が２〜５ミクロンであるホウ化ニッケルである。

【0100】

好適な実施形態の項目７は、項目２の太陽電池接点であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である。

【0101】

好適な実施形態の項目８は、項目１の太陽電池接点であって、ニッケル金属間化合物を含むペーストは、ホットメルトペーストである。

【0102】

好適な実施形態の項目９は、項目１の太陽電池接点であって、第３の層は、ガラスをさらに含む。

【0103】

好適な実施形態の項目１０は、項目９の太陽電池接点であって、少なくとも第３の層は、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３）、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
からなる群から選択されたガラスをさらに含む。

【0104】

好適な実施形態の項目１１は、項目１の太陽電池接点であって、高電導度層ペーストは、ガラスをさらに含む。

【0105】

好適な実施形態の項目１２は、項目１１の太陽電池接点であって、高電導度層ペーストは、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３）、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
からなる群から選択されたガラスをさらに含む。

【0106】

好適な実施形態の項目１３は、項目１の太陽電池接点であって、ペーストは、７８・８２ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、３〜６ｗｔ％の有機ビヒクル、２〜４ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および２〜６ｗｔ％のガラスをさらに含む。

【0107】

第２の実施形態の項目１４は、焼成された組み合わせを含む太陽電池接点に関連し、焼成された組み合わせは、焼成前に、
ａ．接点の第１の層を形成するｐ型シリコンウエハーであって、シリコンウエハーは、ウエハーの光受容側上に配置されたｎ＋層を有する、シリコンウエハーと、
ｂ．接点の第２の層を形成するシリコンウエハーのｎ＋側上の反射防止層と、
ｃ．シリコンウエハー上に配置されたニッケル金属間化合物を含むペーストであって、接点の第３の層を形成する、ペーストと、
を含む。

【0108】

好適な実施形態の項目１５は、項目１４の太陽電池接点であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である。

【0109】

第３の実施形態の項目１６は、焼成された組み合わせを含む太陽電池接点に関連し、焼成された組み合わせは、焼成前に、
ａ．接点の第１の層を形成するｎ型シリコンウエハーであって、シリコンウエハーは、ウエハーの光受容側上に配置されたｐ＋層を有する、シリコンウエハーと、
ｂ．接点の第２の層を形成するシリコンウエハーのｐ＋側上の反射防止層と、
ｃ．シリコンウエハー上に配置されたニッケル金属間化合物を含むペーストであって、接点の第３の層を形成する、ペーストと、
を含む。

【0110】

好適な実施形態の項目１７は、項目１６の太陽電池接点であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である。

【0111】

第４の実施形態の項目１８は、Ｎ型ウエハーを有する太陽電池の形成方法に関し、この方法は、
ａ．ｎ＋側およびｐ＋側を有するシリコンウエハーを設けることと、
ｂ．ウエハーのｐ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングして、テクスチャード加工側を形成することと、
ｃ．ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させることと、
ｄ．テクスチャード加工側と反対側上（ｎ＋側）にニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることと、
ｅ．ウエハーのテクスチャード加工側の少なくとも一部上にニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることと、
ｆ．ウエハーを焼成してペースト金属を焼結して、ニッケル金属間ペーストを各保護層を貫通する様態で焼成してシリコンに対する接点を形成することと、
を含む。

【0112】

好適な実施形態の項目１９は、項目１８の方法であって、（ｆ）の後かつ（ｇ）の前において、方法は、（ｆ１）ニッケル金属間化合物の少なくとも一部上に高電導度ペーストを堆積させることであって、高電導度ペーストは、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択される金属ペーストを含む、ことをさらに含む。

【0113】

好適な実施形態の項目２０は、項目１８の方法であって、（ｃ）、（ｄ）および（ｆ）のうち少なくとも１つにおける堆積は、スクリーン印刷およびインクジェット印刷、ステンシル印刷、ホットメルトインク印刷およびマイクロスプレーからなる群から選択される少なくとも１種の手順によって実行される。

【0114】

好適な実施形態の項目２１は、項目１８の方法であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１つである。

【0115】

好適な実施形態の項目２２は、項目２１の方法であって、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群からなる群から選択される少なくとも１つは、有機ニッケル化合物および、有機ホウ素化合物、有機シリコン化合物および有機リン化合物の少なくとも１つの堆積によってｉｎ ｓｉｔｕ形成される。

【0116】

好適な実施形態の項目２３は、項目１８の方法であって、ニッケル金属間化合物は、有機ニッケル化合物および有機ホウ素化合物の堆積によってｉｎ ｓｉｔｕ形成されるホウ化ニッケルである。

【0117】

好適な実施形態の項目２４は、項目１８の方法であって、ニッケル金属間化合物は、粒径が２〜５ミクロンであるホウ化ニッケルである。

【0118】

好適な実施形態の項目２５は、項目１８の方法であって、ｐ＋ペーストおよびニッケル金属間化合物を含むペーストのうち少なくとも１つは、ホットメルトペーストである。

【0119】

好適な実施形態の項目２６は、項目１８の方法であって、ｐ＋ペーストおよびニッケル金属間化合物を含むペーストのうち少なくとも１つは、ガラスをさらに含む。

【0120】

好適な実施形態の項目２７は、項目１８の方法であって、ニッケル金属間化合物を含むペーストは、７８〜８２ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、３〜６ｗｔ％の有機ビヒクル、２〜４ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および２〜６ｗｔ％のガラスをさらに含む。

【0121】

好適な実施形態の項目２８は、項目２６の方法であって、ガラスは、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３）、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
からなる群から選択されたガラスである。

【0122】

好適な実施形態の項目２９は、項目１８の方法であってであって、焼成は、空気雰囲気中において行われる。

【0123】

好適な実施形態の項目３０は、項目１８の方法であって、焼成は、ＩＲベルト炉上において７５０〜８５０℃で５０〜３００ｉｐｍで行われる。

【0124】

第５の実施形態の項目３１は、メタルラップスルー太陽電池接点の製造方法に関し、この方法は、
ａ．２つの主要表面を有するｐ型シリコンウエハーを提供することと、
ｂ．ウエハーの光受容側上にｎ＋層を形成することと、
ｃ．２つの主要表面のうち少なくとも１つに保護層を塗付することと、
ｄ．ウエハー中に複数の穴を形成することであって、各穴により、２つの主要表面が接続される、ことと、
ｅ．ニッケル金属間化合物を含むプラグペーストおよびバック接点ペーストを複数の穴の少なくとも一部へ塗付することと、
ｆ．第２の主要表面の少なくとも一部へアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することと、
ｇ．フロント保護層の少なくとも一部へＮｉ金属間ペーストを塗付することと、
ｈ．それぞれのペースト中の金属を焼結させかつシリコンへのフロント接点およびバック接点を形成するのに十分な時間および温度においてウエハーを焼成することと、
を含む。

【0125】

好適な実施形態の項目３２は、項目３１の方法であって、焼成は、約６５０〜約１０００℃の炉設定温度において行われる。

【0126】

好適な実施形態の項目３３は、項目３１の方法であって、焼成は、約７５０〜約９６０℃の炉設定温度において行われる。

【0127】

好適な実施形態の項目３４は、項目３１の方法であって、焼成は、約７５０〜約８５０℃の炉設定温度において行われる。

【0128】

好適な実施形態の項目３５は、項目３１の方法であって、焼成は空気雰囲気中において行われる。

【0129】

好適な実施形態の項目３６は、項目３１の方法であって、焼成は、ＩＲベルト炉上において５０〜３００ｉｐｍで行われる。

【0130】

好適な実施形態の項目３７は、項目３１の方法であって、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）のうち少なくとも１つにおける堆積は、スクリーン印刷およびインクジェット印刷、ステンシル印刷、ホットメルトインク印刷およびマイクロスプレーからなる群から選択される少なくとも１種によって実行される。
第６の実施形態の項目３８は、エミッタラップスルー（ＥＷＴ）太陽電池の製造方法に関し、この方法は、
ａ．接点の第１の層を形成するｐ型シリコンウエハーを設けることと、
ｂ．ウエハー中に複数の穴を形成することと、
ｃ．光受容側上に配置されかつ接点の第２の層を形成するウエハーの穴に沿ったｎ＋層を形成することであって、ウエハーの光受容ｎ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングして、テクスチャード加工側を形成する、ことと、
ｄ．ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させることであって、ニッケル金属間化合物を含むプラグペーストを複数の穴の少なくとも一部へ塗付することと、
ｅ．拡散バリア層によってプラグペーストから分離されたアルミニウムペーストを第２の主要表面の少なくとも一部へ塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することと、
ｆ．それぞれのペースト中の金属を焼結させかつシリコンへのフロント接点およびバック接点を形成するのに十分な時間および温度においてウエハーを焼成することと、
を含む。

【0131】

好適な実施形態の項目３９は、項目３８の方法であって、（ｄ）の後かつ（ｅ）の前に、方法は、（ｄ１）ニッケル金属間化合物の少なくとも一部上に高電導度ペーストを堆積させることであって、高電導度ペーストは、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択される金属ペーストを含む、ことをさらに含む。

【0132】

好適な実施形態の項目４０は、項目３８の方法であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択された少なくとも１つである。

【0133】

好適な実施形態の項目４１は、項目３８の方法であって、ニッケル金属間化合物は、粒径が２〜５ミクロンであるホウ化ニッケルである。

【0134】

好適な実施形態の項目４２は、項目３８の方法であって、エミッタペーストおよびニッケル金属間化合物を含むアルミニウムペーストのうち少なくとも１つは、ホットメルトペーストである。

【0135】

好適な実施形態の項目４３は、項目３８の方法であって、エミッタペーストおよびアルミニウムペーストのうち少なくとも１つは、ガラスをさらに含む。

【0136】

好適な実施形態の項目４４は、項目３８の方法であって、ニッケル金属間化合物を含むペーストは、７８〜８２ｗｔ％のニッケル金属間化合物を含み、３〜６ｗｔ％の有機ビヒクル、２〜４ｗｔ％の少なくとも１つの溶剤および２〜６ｗｔ％のガラスをさらに含む。
好適な実施形態の項目４５は、項目３８の方法であって、エミッタペーストおよびアルミニウムペーストのうち少なくとも１つは、ガラスをさらに含む。

【0137】

好適な実施形態の項目４６は、項目４５の方法であって、ガラスは、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３）、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
からなる群から選択されたガラスである。

【0138】

第７の実施形態の項目４７は、不動態化されたエミッタおよびリアセル（ＰＥＲＣ）の形成方法に関する。この方法は、
ａ．ｎ＋側を有するシリコンウエハーを設けることと、
ｂ．ウエハーｎ＋側の少なくとも一部をテクスチャリングして、テクスチャード側を形成することと、
ｃ．ウエハーの両側上に保護コーティングを堆積させることと、
ｄ．ウエハーのテクスチャード加工側の少なくとも一部上にニッケル金属間化合物を含むペーストを堆積させることと、
ｅ．テクスチャード加工側と反対側上にアルミニウムペーストを堆積させることと、
ｆ．ウエハーを焼成してペースト金属を焼結して、ニッケル金属間化合物ペーストを各保護層を貫通する様態で焼成してシリコンに対する接点を形成することと、
を含む。

【0139】

好適な実施形態の項目４８は、項目４７の方法であって、（ｔ）の後かつ（ｇ）の前に、方法は、（ｆ１）ニッケル金属間化合物の少なくとも一部上に高電導度ペーストを堆積させることであって、高電導度ペーストは、銀、銀コーティングニッケルおよび銀コーティング銅からなる群から選択される金属ペーストを含む、ことをさらに含む。

【0140】

好適な実施形態の項目４９は、項目４７の方法であって、（ｃ）、（ｄ）および（ｆ）のうち少なくとも１つにおける堆積は、スクリーン印刷およびインクジェット印刷、ステンシル印刷、ホットメルトインク印刷およびマイクロスプレーからなる群から選択される少なくとも１つによって実行される。

【0141】

好適な実施形態の項目５０は、項目４７の方法であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１つである。

【0142】

好適な実施形態の項目５１は、項目４７の方法であって、ニッケル金属間化合物は、ホウ化ニッケル、ニッケルシリサイドおよびリン化ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種であって、有機ニッケル化合物と、有機ホウ素化合物、有機シリコン化合物および有機リン化合物のうち少なくとも１つとの堆積によってｉｎ ｓｉｔｕ形成される。

【0143】

好適な実施形態の項目５２は、項目４７の方法であって、ニッケル金属間化合物はホウ化ニッケルであって、有機ニッケル化合物および有機ホウ素化合物の堆積によってｉｎ ｓｉｔｕ形成される。

【0144】

好適な実施形態の項目５３は、項目４７の方法であって、ニッケル金属間化合物は、粒径が２〜５ミクロンであるホウ化ニッケルである。

【0145】

好適な実施形態の項目５４は、項目４７の方法であって、ｐ＋ペーストおよびニッケル金属間化合物を含むペーストのうち少なくとも１つは、ガラスをさらに含む。

【0146】

好適な実施形態の項目５５は、項目４７の方法であって、ガラスは、
ａ．５２〜８８ｗｔ％のＰｂＯ、０．５〜１５ｗｔ％のＳｉＯ_２、０．５〜１０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３）、０〜２２ｗｔ％のＺｎＯ、０〜８ｗｔ％のＴａ_２Ｏ_５、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜８ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１５ｗｔ％の（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）、０〜１２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
ｂ．５５〜９０ｗｔ％のＢｉ_２Ｏ_３、１〜１５ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３、０〜２０ｗｔ％のＳｉＯ_２、０〜１３ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１２ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１２ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＮｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、および
ｃ．３０〜３２ｗｔ％のＢ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２、０〜３４ｗｔ％のＺｎＯ、０〜２２ｗｔ％のＴｉＯ_２、０〜１０ｗｔ％のＬｉ_２Ｏ、０〜２３ｗｔ％のＮａ_２Ｏ、０〜１３ｗｔ％のＫ_２Ｏ、０〜１０ｗｔ％のＰ_２Ｏ_５、０〜１３ｗｔ％のＳｂ_２Ｏ_３＋Ｐ_２Ｏ_５、０〜８ｗｔ％のＺｒＯ_２、０〜５ｗｔ％のＦ、および０〜２５ｗｔ％のＦｅ_２Ｏ_３＋Ｃｏ_２Ｏ_３＋ＣｕＯ＋ＭｎＯ_２を含むガラス、
からなる群から選択されたガラスである。

【0147】

好適な実施形態の項目５６は、項目４７の方法であって、焼成は、約６５０〜約１０００℃の炉設定温度において行われる。

【0148】

好適な実施形態の項目５７は、項目４７の方法であって、焼成は、約７５０〜約９６０℃の炉設定温度において行われる。

【0149】

好適な実施形態の項目５８は、項目４７の方法であって、焼成は、約７５０〜約８５０℃の炉設定温度において行われる。

【0150】

好適な実施形態の項目５９は、項目４７の方法であって、焼成は空気雰囲気中において行われる。

【0151】

好適な実施形態の項目６０は、項目４７の方法であって、焼成は、ＩＲベルト炉上において５０〜３００ｉｐｍで行われる。
第７の実施形態の項目６１は、メタルラップスルー太陽電池接点の製造方法に関連し、この方法は、
ａ．２つの主要表面を有するｎ型シリコンウエハーを提供することと、
ｂ．ウエハーの光受容側上にｐ＋層を形成することと、
ｃ．ウエハーの２つの主要表面のうち少なくとも１つに保護層を塗付することと、
ｄ．ウエハー中に複数の穴を形成することであって、各穴により、２つの主要表面が接続される、ことと、
ｅ．２つの主要表面のうち少なくとも一部へニッケル金属間化合物を含むエミッタペーストを塗付することと、
ｆ．第２の主要表面の少なくとも一部へアルミニウムペーストを塗付することにより、バック接点および裏面場を形成することと、
ｇ．それぞれのペースト中の金属を焼結させかつシリコンへのフロント接点およびバック接点を形成するのに十分な時間および温度においてウエハーを焼成することと、
を含む。

【0152】

上記の記載において、本発明の例などについて述べてきた。もちろん、コンポーネントまたは方法の考えられる組み合わせを本発明の記述目的のためにそれぞれ述べることは不可能であるが、当業者であれば、本発明の多数のさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識する。よって、本発明は、添付の特許請求の意図および範囲内に収まるこのような変更、改変および変化を全て包含するものとして意図される。さらに、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「有する」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「含まれる（ｉｎｖｏｌｖｅ）」などの用語が詳細な説明または特許請求の範囲内において用いられる範囲において、このような用語は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語と同様の意味として包含的に用いられることが意図される。なぜならば、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語は、請求項中において遷移語として用いられるからである。しかし、場合によっては、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「有する」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「含まれる（ｉｎｖｏｌｖｅ）」などの用語が詳細な説明または特許請求の範囲内において用いられる範囲において、このような用語は、「〜からなる」または「〜から実質的になる」という用語と同様に、部分的または全体的に網羅することが意図される。なぜならば、「〜からなる」または「〜から実質的になる」が請求項中における遷移語として用いられるからである。

【符号の説明】

【0153】

１０ ｐ型シリコン基板
２０ ｎ型拡散層
３０ フロント側保護層／反射防止膜
４０ ｐ＋層（裏面場（ＢＳＦ））
７０ 裏側上に形成された第１のペースト
７１ 第１のペースト７０の焼成によって形成されたバック電極
８０ 裏側上に形成された第２のペースト
８１ 第２のペースト８０の焼成によって形成されたバック電極
５００ フロント側銀／金属添加剤
５０１ ＡＲＣを通じたペースト５００の焼成後の銀／金属添加剤フロント電極

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】