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JPS6244864B2 - - Google Patents
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JPS6244864B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6244864B2
JPS6244864B2 JP56187898A JP18789881A JPS6244864B2 JP S6244864 B2 JPS6244864 B2 JP S6244864B2 JP 56187898 A JP56187898 A JP 56187898A JP 18789881 A JP18789881 A JP 18789881A JP S6244864 B2 JPS6244864 B2 JP S6244864B2
Authority
JP
Japan
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alloy
powder
metal powder
solar cells
paste
Prior art date
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Application number
JP56187898A
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JPS57122582A (en
Inventor
Mooton Maakasu Sanfuoodo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS57122582A publication Critical patent/JPS57122582A/ja
Publication of JPS6244864B2 publication Critical patent/JPS6244864B2/ja
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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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/40—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials
    • 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

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はシリコン太陽電池により太陽エネルギ
ーを電気エネルギーに変換する技術、さらに詳し
く云えばかかる電池に低抵抗接点をつくるための
厚膜ペースト組成物に関する。 半導体本体のＰ−Ｎ接合（ジヤンクシヨン）上
にあたる適当な波長の放射はその本体中に正孔電
子対を生成させるための外部エネルギー源として
役立つことは周知である。Ｐ−Ｎ接合に存在する
電位差のために正孔および電子は反対方向に接合
面を横切つて移動し、それにより外部回路に出力
を与えうる電流の流れを生ずる。大抵の太陽電池
は、金属化された、すなわち導電性である金属接
点を備えたシリコンウエーハの形態で存在する。 シリコンウエーハのＰ−Ｎ接合部から電流を発
生させる低コストの方法を提供するためには、ス
クリーン印刷および焼成操作によりウエーハを金
属化するのが普通である。ウエーハの表面上に接
点を沈着させるに用いられる商業的に入手しうる
金属化用インクは、一般に金属粉末、微粉化ガラ
スフリツトおよび有機ビヒクルを含有する。代表
的な金属粉末は銀、アルミニウム、ニツケル、金
または銅の粉末あるいはこれらとたとえば白金お
よびパラジウムのような貴金属との合金の粉末で
ある。 Si3N4は、マスキング保護層としても役立つ反
射防止性コーテイングとして太陽電池工業技術に
おいて広く使用されている。これはシリコン上に
沈着された場合、良好な接着性および安定性を有
する。具体的態様では、シリコン太陽電池は反射
防止性コーテイングとして前面のＮ−型側上にお
いてSi3N4で被覆されそしてその過程中に、背面
のＰ−型側もSi3N4で被覆されるようになる。下
にあるシリコン基質に対して電気接点をつくるた
めには、エツチング工程が採用されなければなら
ない。当技術分野の技術水準では、接点がつくら
れる部分ではSi3N4は除去されることが必要であ
り、前面側は前面側接点の適用のためのパターン
形態でエツチングされそして背面側も一般には大
面積の背面側接点の適用のために同様にエツチン
グされる。もしこのエツチング工程を省略できれ
ばコストの節約になるであろう。今や本発明によ
れば、Al−Mg合金が金属化ペースト処方中に含
有されるとこの機能を果しうることが見出され
た。 たとえばNi−Sb合金またはアルミニウムのよ
うな卑金属でSi3N4コーテイングの太陽電池を終
端する際に50Al：50Mg合金粉末を金属化用ペー
ストに混入すると電気的特性においての改良が得
られ、そして焼成開始後（firing window）すな
わち充分な放電開始のための温度範囲が広げられ
る。具体的態様では本発明はＰ−型部分およびＮ
−型部分およびＰ／Ｎ接合を有する、Si3N4で被
覆されたシリコン太陽電池に対して低抵抗導電性
接点（成端）を提供するのに使用する厚膜金属化
ペーストにあり、その際このペーストは大割合量
の金属粉末（たとえばアルミニウムまたはNi−
Sb合金）、小割合量の微粉化ガラスフリツトおよ
び小量の50Al：50Mg合金の混合物を粒子形態で
含有する有機ビヒクルからなる。本発明はさらに
電池を金属化する方法および得られる製品に関す
る。金属化プロセスは代表的には電池の１表面を
本発明の金属化ペーストでスクリーン印刷しつい
で少くとも500℃の温度で焼成することからな
る。 本発明は以下の実施例により示される。 実施例 １ 拡散側上に錐体結晶組織（pyramidal
texture）を生成させるためにエツチングしたＰ
−型シリコンウエーハ中に深さ0.4〜0.5μのＮ−
型不純物を適用することにより構成されそして
Si3N4反射防止性コーテイングを有する前面が組
織化されたシリコン太陽電池を金属化して金属接
点すなわち端子を設けた。金属化ペーストは上記
ウエーハのＮ−表面上にスクリーン印刷され、こ
れは有機ビヒクル（テルピネオール中におけるエ
チルセルロース／ジブチルフタレート）、NiSb合
金、ガラスフリツトおよび少量の50Al：50Mg合
金からなつている。ガラスフリツトの組成は
PbO83重量％、PbF24.9重量％、B2O311重量％お
よびSiO21.1重量％であつた。３種のペースト試
料を調製しそして端子を窒素雰囲気で焼成した。
金属成分の割合は以下の表に示されているように
変化させた。
【表】 窒素焼成された太陽電池のはんだ付けした電気
的特性は表に記載されている。
【表】 表は50Al：50Mg合金を含有していない端子
が550℃近くの比較的低い焼成温度開始域をもつ
けれどもこの開始域はその合金が存在する場合に
は少くとも500℃まで拡大することを示してい
る。また表は太陽電池の電気的特性、すなわち
直列伝導率およびVoc（電池を通つて流れる電流
はないが太陽で照射される際に電池を横切つて発
生する電圧）がこの合金を使用する場合には高め
られることも示している。このことは50Al：
50Mg合金がSi3N4コーテイングを浸透しそしてＮ
−型領域と接触をなすに有効であることを示して
いる。 実施例 50Al：50Mg合金を厚膜アルミニウムベース金
属化ペーストの３試料のうちの２試料中に混入し
そしてこれらをSi3N4で被覆されたシリコン太陽
電池のＰ−型背表面にスクリーン印刷により適用
した。得られる端子を空気中で焼成した。表は
このように成端した太陽電池の逆接触抵抗をオー
ムで示している（シリコン電池のＰ表面上にある
並列導線間の２回のプローブ測定値を使用）。
【表】 表から50Al：50Mgがない場合に比べてこれ
を加えた場合の処方物の接触抵抗は有意に減少す
ることが明らかである。 前記の各実施例は単に説明のための記載にすぎ
ない。他のビヒクル、他の金属粉末、他のガラス
フリツト組成物および他のAl：Mg合金もそれら
がSi3N4で被覆されたシリコン太陽電池に対して
低抵抗導電性接点を設けるのに使用するための厚
膜金属化ペーストを生成するに役立つ限り使用で
きることを理解されたい。前記ではスクリーン印
刷が開示されているけれどもたとえば刷毛塗り、
噴霧、スタンピングなどのようなその他の基質へ
の適用法も使用されうる。印刷ペースト中に用い
られる有機ビヒクルは一般には印刷ペーストが70
〜90％固定分および10〜30％ビヒクルを含有する
ような量で用いられる。当技術分野で普通に使用
される多数の不活性液体ビヒクルは米国特許第
4172919号明細書第４欄第３〜28行に詳しく記載
されている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 大割合量の金属粉末、小割合量の微粉化され
    たガラスフリツトおよび小量の50Al：50Mg合金
    を粒子形態で含有する有機ビヒクルからなること
    を特徴とする、Si3N4で被覆されたシリコン太陽
    電池に導電性接点を設けるための金属化用ペース
    ト。 ２ 金属粉末がAl粉末である前記特許請求の範
    囲第１項に記載の金属化用ペースト。 ３ 金属粉末がNiSb合金の粉末である前記特許
    請求の範囲第１項に記載の金属化用ペースト。
JP56187898A 1980-11-26 1981-11-25 Metallized paste Granted JPS57122582A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/210,553 US4347262A (en) 1980-11-26 1980-11-26 Aluminum-magnesium alloys in low resistance contacts to silicon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57122582A JPS57122582A (en) 1982-07-30
JPS6244864B2 true JPS6244864B2 (ja) 1987-09-22

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ID=22783361

Family Applications (1)

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JP56187898A Granted JPS57122582A (en) 1980-11-26 1981-11-25 Metallized paste

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US (1) US4347262A (ja)
EP (1) EP0052791B1 (ja)
JP (1) JPS57122582A (ja)
CA (1) CA1168856A (ja)
DE (1) DE3166071D1 (ja)
DK (1) DK523181A (ja)
GR (1) GR76306B (ja)

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