TW201533920A - 太陽電池、太陽電池模組、帶有電極的零件、半導體裝置及電子零件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種具有電極與配線構件之間的優異的密合性以及優異的連接可靠性的太陽電池以及太陽電池模組。本發明的太陽電池具有以下構件以如下順序積層而成的配線連接部：半導體基板，其具有pn接合；導電層，其包括包含金屬部及玻璃部的電極部、及樹脂部；以及配線構件；並且於對所述配線連接部中的與所述導電層的所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，包含相對於將所述電極部的厚度進行等分的線X的全長，所述電極部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
Description
本發明是有關於一種太陽電池、太陽電池模組、帶有電極的零件、半導體裝置及電子零件。
通常，於具備矽基板等半導體基板的太陽電池元件的受光面以及背面形成有電極。為了將藉由光的入射而於太陽電池元件內轉換的電能效率良好地取出至外部，需要電極的體積電阻率(以下亦簡稱為「電阻率」)足夠低，且電極與半導體基板形成良好的歐姆接觸。
太陽電池元件中使用的電極中有受光面集電用電極、受光面輸出取出電極、背面集電用電極及背面輸出取出電極，通常以如下方式形成。於使用半導體基板的一種即p型矽基板來形成電極的情況下，於藉由對p型矽基板的受光面側實施紋理(凹凸)形成，繼而使磷等在高溫進行熱性擴散而形成的n+型擴散層上，藉由網版印刷等來賦予電極用組成物(有時亦稱為電極用膏組成物)，將其於大氣中以800℃~900℃進行煅燒，藉此形成電極。形
成該些電極的電極用組成物包含導電性金屬粉末、玻璃粒子、各種添加劑等。
電極中除了背面集電用電極以外，通常使用銀粒子作為導電性金屬粉末。使用銀粒子時具有以下等優點：銀粒子的電阻率低至1.6×10-6Ω．cm；於所述煅燒條件下，銀粒子進行自身還原而燒結；可與半導體基板形成良好的歐姆接觸(電性連接)。
如所述所示，包含銀粒子的電極用組成物作為太陽電池元件的電極而表現出優異的特性。另一方面，由於銀為貴金屬且原料金屬自身昂貴，另外由於資源的問題，故而期待提出替代銀的材料。
有望替代銀的材料可列舉應用於半導體配線材料的銅。銅不僅資源豐富，而且原料金屬成本亦低廉至銀的約百分之一。然而，銅是於大氣中200℃以上的高溫下容易氧化的材料，難以於所述步驟中形成電極。
為了解決銅所具有的所述課題，報告有如下銅離子，即，使用各種方法對銅賦予耐氧化性，即便進行高溫煅燒亦難以氧化的銅粒子(例如參照日本專利特開2005-314755號公報以及日本專利特開2004-217952號公報)。另外，抑制煅燒時的銅的氧化的方法亦報告有如下方法，即，使用含有含銅粒子及玻璃粒子的電極用膏組成物(電極用組成物)(例如參照日本專利特開2011-171272號公報)。
此處，對一般的太陽電池以及太陽電池模組的結構進行
說明。一般的太陽電池元件為例如125mm×125mm或者156mm×156mm的大小，單獨的發電量小。因此，實際上，將多個太陽電池元件一併用作太陽電池以及太陽電池模組。於多數情況下，太陽電池以及太陽電池模組具有如下結構，多個太陽電池元件經由電性連接於其受光面及背面的輸出取出電極上的配線構件而串聯及/或並聯連接。另外，太陽電池模組在屋外環境中使用，因此為了確保對於氣溫變化、風雨、積雪等的耐性，太陽電池模組是將經由配線構件而連接的多個太陽電池元件以密封材料進行密封而形成。通常，將包含強化玻璃、乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl acetate，EVA)片、背板等的密封材料積層而夾持於具有配線構件的太陽電池中，然後利用真空貼合機進行密封。此外，此處所謂太陽電池元件，是指包括具有pn接合的半導體基板、以及形成於半導體基板上的電極的元件。所謂太陽電池，是指於太陽電池元件上設置有配線構件，且視需要，多個太陽電池元件經由配線構件而連接的狀態的電池。所謂太陽電池模組，是指將具備配線構件的太陽電池，以太陽電池中的配線構件的一部分位於密封部分的外側的方式，利用密封材料進行密封而成的模組。
當將太陽電池元件的電極與配線構件連接時，為了將在太陽電池元件內轉換的電能效率良好地取出至外部，需要減小電極與配線構件的電性接觸電阻。進而，製作太陽電池模組時，於將利用配線構件而連接有多個太陽電池元件的狀態的太陽電池進行搬運的步驟中，為了防止太陽電池元件自配線構件上脫落，需
要牢固地保持太陽電池元件的電極與配線構件的密合力。
通常，太陽電池元件的電極與配線構件連接時，使用焊料(例如參照日本專利特開2004-204256號公報以及日本專利特開2005-050780號公報)。焊料由於導電性、固著強度等連接可靠性優異，且廉價而具有通用性，故而廣泛使用。近年來，作為太陽電池元件的電極與配線構件連接時使用的焊料，就環境方面而言，無鉛焊料亦得到普及。
另一方面，作為不使用焊料的連接方法，揭示有使用導電性膏的連接方法(例如，參照日本專利特開2000-286436號公報、日本專利特開2001-357897號公報以及日本專利第3448924號公報)。
然而，於使用無鉛焊料的情況下，由於焊料的熔融溫度通常為230℃~260℃左右，故而存在如下情況：與連接相伴的高溫或者焊料的體積收縮對太陽電池元件的半導體結構造成影響，引起太陽電池元件的性能劣化。
進而，如日本專利特開2000-286436號公報、日本專利特開2001-357897號公報以及日本專利第3448924號公報所記載，使用導電性膏將太陽電池元件的電極與配線構件連接的方法有於高溫高濕條件下發電性能隨時間經過而大幅度劣化的情況，未必獲得充分的連接可靠性。
另一方面，於利用焊料或導電性膏來進行如日本專利特開2011-171272號公報所記載的含銅電極與配線構件的連接的情況下，存在太陽電池元件的含銅電極與配線構件的密合力不足的傾向。
本發明是鑒於所述課題而形成，目的在於提供一種具有電極與配線構件之間的優異的密合性以及優異的連接可靠性的太陽電池、太陽電池模組、帶有電極的零件、半導體裝置及電子零件。
本發明為如下所述。
<1>一種太陽電池，其具有以下構件以如下順序積層而成的配線連接部：半導體基板，其具有pn接合；導電層，其包括包含金屬部及玻璃部的電極部、及樹脂部；以及配線構件；並且於對所述配線連接部中的與所述導電層的所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述配線連接部的至少一部分中存在相對於將所述電極部的厚度進行等分的線X的全長，所述電極部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
<2>如<1>所述的太陽電池，其中所述金屬部包含銅。
<3>如<1>或<2>所述的太陽電池，其中所述金屬部包含Cu-Sn-Ni合金相，且所述玻璃部包含Sn-P-O玻璃相。
<4>如<3>所述的太陽電池，其中所述Sn-P-O玻璃相的至少一部分配置於所述Cu-Sn-Ni合金相與所述半導體基板之間。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的太陽電池，其中所述導電層包含電極用組成物的熱處理物，所述電極用組成物含有含磷-錫的銅合金粒子、及玻璃粒子。
<6>如<5>所述的太陽電池，其中所述電極用組成物更包含鎳粒子。
<7>如<5>或<6>所述的太陽電池，其中所述含磷-錫的銅合金粒子更包含鎳。
<8>如<5>至<7>中任一項所述的太陽電池，其中所述電極用組成物更包含分散介質。
<9>如<1>至<8>中任一項所述的太陽電池，其中所述樹脂部包含黏接劑的硬化物。
<10>一種太陽電池模組，其包括如<1>至<9>中任一項所述的太陽電池、以及將所述太陽電池進行密封的密封材料。
<11>一種帶有電極的零件，其具有以下構件以如下順序積層而成的連接部：支持體；中間層，其包含無機材料部及樹脂部；以及黏附體；並且
於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
<12>一種半導體裝置，其具有以下構件以如下順序積層而成的連接部：半導體基板；中間層，其包含無機材料部及樹脂部；以及黏附體；並且於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
<13>一種電子零件，其具有以下構件以如下順序積層而成的連接部：支持體；中間層，其包含無機材料部及樹脂部；以及黏附體；並且於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀
察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
依據本發明，可提供一種具有電極與配線構件之間的優異的密合性以及優異的連接可靠性的太陽電池、太陽電池模組、帶有電極的零件、半導體裝置及電子零件。
1‧‧‧半導體基板
2‧‧‧n+型擴散層
3‧‧‧抗反射層
4‧‧‧受光面輸出取出電極
5‧‧‧背面集電用電極
6‧‧‧背面輸出取出電極
7‧‧‧p+型擴散層
8‧‧‧受光面集電用電極
9‧‧‧配線構件
10‧‧‧連接材料
11‧‧‧玻璃板
12‧‧‧密封材料
13‧‧‧背板
14‧‧‧太陽電池
100‧‧‧觀察剖面
102‧‧‧半導體基板
104‧‧‧電極部
106‧‧‧空隙部
X、X1、X2‧‧‧線
圖1A是表示本發明的太陽電池的電極的剖面的一例的圖。
圖1B是表示本發明的太陽電池的電極的剖面的一例的圖。
圖2是表示本發明的太陽電池中使用的太陽電池元件的一例的概略剖面圖。
圖3是表示本發明的太陽電池中使用的太陽電池元件的受光面側電極結構的一例的概略平面圖。
圖4是表示本發明的太陽電池中使用的太陽電池元件的受光面側電極結構的一例的概略平面圖。
圖5是表示本發明的太陽電池中使用的太陽電池元件的背面側電極結構的一例的概略平面圖。
圖6是表示本發明的太陽電池的受光面的一例的概略平面圖。
圖7是表示本發明的太陽電池的背面的一例的概略平面圖。
圖8是表示將本發明的太陽電池連接2個而成的結構的一例
的概略剖面圖。
圖9是用以對本發明的太陽電池模組的製造方法的一例進行說明的圖。
本說明書中所謂「步驟」這一用語不僅包含獨立的步驟，即便是無法與其他步驟明確地區分的情況下，只要達成該步驟的所期望的目的，則亦包含於本用語中。「~」表示包含其前後所記載的數值來分別作為最小值及最大值的範圍。於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下，只要無特別說明，則組成物中的各成分的量是指組成物中所存在的該多種物質的合計量。所謂「層」這一用語，當作為平面圖來觀察時，除了形成於整個面上的形狀的構成以外，亦包含形成於一部分的形狀的構成。所謂「積層」這一用語表示將層堆積，可為兩層以上的層結合，亦可為兩層以上的層可拆裝。
[太陽電池]
本發明的太陽電池具有以下構件以如下順序積層而成的配線連接部：半導體基板，其具有pn接合；導電層，其包括包含金屬部及玻璃部的電極部、及樹脂部；以及配線構件；並且於對所述配線連接部中的所述導電層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述配線連接部的至少一部分中存在相對於將所述電極部的厚度進行等分的線X的全長，所述電極部與線X重疊的部分的
合計長度的比例在95%以下的部分。本發明的太陽電池藉由滿足所述條件，則形成於半導體基板上的電極與配線構件的密合性優異，且可靠性優異。
本說明書中所謂「配線連接部」，是指太陽電池中半導體基板、導電層及配線構件以此順序積層而成的部分。所謂「導電層」，是指包括包含金屬部及玻璃部的電極部、及樹脂部，且位於半導體基板與配線構件之間的部分。所謂「導電層的與積層方向平行的剖面」，是指相對於半導體基板的面方向，將太陽電池垂直切斷而獲得的面，以下亦簡稱為「剖面」。所謂電極部的「厚度」，是指利用後述方法來算出的線X1與線X2之間的距離。
對於本發明的太陽電池，使用圖1A及圖1B來進行說明。圖1A是成為本發明的太陽電池的電極的剖面的一例的觀察剖面100。如觀察剖面100所示，在形成於半導體基板102上的電極部104的內部存在空隙部106，從電極部104的厚度方向上看，空隙部106的一部分位於中心部。因此，相對於將所述電極部的厚度進行等分的線X的全長，所述電極部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下。
存在於電極部104的內部的空隙部106的一部分形成開氣孔，認為空隙部106通至電極表面。因此，當於電極104部上配置連接材料及配線構件而進行加壓時，連接材料進入空隙部106的至少一部分中而形成樹脂部。該情況下，與在電極部104的內部不存在空隙部106的情況相比，電極部104與樹脂部的界面的
形狀變得複雜，電極部104與樹脂部的接觸面積增大，且認為藉由定準效應(anchor effect)的表現，電極部104與配線構件的密合性提高。其結果為，認為太陽電池的可靠性提高，進而顯示出穩定的發電性能。空隙部106亦可包含連接材料未進入而未形成樹脂部，以空隙的狀態存在的部分。
相對於線X的全長，電極部104與線X重疊的部分的長度的合計的比例為95%以下，較佳為90%以下，更佳為85%以下。若所述比例超過95%，則有存在於電極部104的內部的空隙部106的比例不充分，無法獲得良好的密合性的情況。相對於線X的全長，所述電極部與線X重疊的部分的長度的合計的比例可利用圖像分析等通常的方法來求出。例如，可使用「圖像J(Image J)」(國立衛生研究院(美國)(National Institutes of Health))等圖像處理軟體來進行。
觀察剖面中的線X可以如下方式獲得。於配線連接部中，利用金剛石切割器等將太陽電池切斷，拍攝所得剖面的電子顯微鏡照片。繼而，將電子顯微鏡照片中的半導體基板的面方向的長度為100μm的區域作為觀察剖面。觀察剖面中，以使與半導體基板的面方向平行的線X1的積層方向中的位置在如下範圍內相等的方式進行規定，所述範圍是根據觀察剖面來求出於電極部中較線X1更位於配線構件側的部分的面積、及於電極部以外的部分中較線X1更位於電極部側的部分的面積。進而，以使觀察剖面中的與半導體基板的面方向平行的線X2的積層方向中的位置在
如下範圍內相等的方式進行規定，所述範圍是根據觀察剖面來求出於半導體基板中較線X2更位於電極部側的部分的面積、及於半導體基板以外的部分中較線X2更位於半導體基板側的部分的面積。將使線X1與線X2的距離、即電極的厚度進行等分的線作為線X。將線X、線X1及線X2的位置關係示於圖1B中。線X1及線X2的位置的決定可利用圖像分析等通常的方法來求出。此外，圖1B所示的電子顯微鏡照片的大小為100μm×38μm。
本發明的太陽電池較佳為於對配線連接部中的導電層的與積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於配線連接部的至少一部分中存在電極部的面積在導電層的總面積中所佔的合計成為90%以下的部分，更佳為於配線連接部的至少一部分中存在成為85%以下的部分。於所述區域中電極部的面積的合計成為90%以下的部分存在於配線連接部的至少一部分中的情況下，於電極的內部存在充分的空隙，存在獲得電極與配線構件之間的良好密合性的傾向。電極部於導電層中所佔的面積可根據拍攝如下剖面而得的電子顯微鏡照片，利用圖像分析等通常的方法來求出，所述剖面是於配線連接部中，利用金剛石切割器等將太陽電池切斷而獲得。
本發明的太陽電池較佳為於對配線連接部中的所述導電層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於配線連接部的至少一部分中存在與電極部的配線構件對向之側的輪廓線的長度的
合計成為105μm以上的部分，更佳為於配線連接部的至少一部分中存在成為110μm以上的部分。於本發明的太陽電池中，於所述輪廓線的長度的合計成為105μm以上的部分存在於配線連接部的至少一部分中的情況下，於電極的表面存在充分的凹凸，存在獲得良好的密合性的傾向。所述輪廓線的長度的合計可根據拍攝如下剖面而得的電子顯微鏡照片，利用圖像分析等通常的方法來求出，所述剖面是於配線連接部中，利用金剛石切割器等將太陽電池切斷而獲得。
觀察剖面可於太陽電池的配線連接部的任意位置獲得。例如，選擇導電層、配線構件及半導體基板的任一者均成為半導體基板的面方向的長度，連續至少100μm而觀察的剖面。
本發明的太陽電池例如可使用後述電極用組成物、可形成樹脂部的連接材料、及配線構件來獲得。例如，可利用包括以下步驟的方法來製造太陽電池。
(1)將電極用組成物賦予至所述半導體基板上，進行熱處理(煅燒)，形成內部存在空隙的電極。
(2)於所形成的電極上配置連接材料及配線構件，進行加熱加壓處理，使連接材料的至少一部分進入電極的空隙的至少一部分中，形成包括包含金屬部及玻璃部的電極部、以及樹脂部的導電層，且將電極與配線構件黏接。
另一方面，於利用焊料或導電性膏來進行電極與配線構件的連接的情況下，較使用所述連接材料的情況而言，電極與配
線構件的密合性欠佳。認為其原因在於：即便在電極內部存在空隙，焊料或者導電性膏亦不會進入空隙中，無法獲得定準效應。
認為本發明的太陽電池不僅可提高密合性，而且亦可表現出電性接觸電阻的降低。這可以例如以下方式來考慮。
如上所述，若於內部具有空隙的電極上配置連接材料及配線構件來進行加熱加壓處理，則連接材料的至少一部分進入空隙的至少一部分中。此時，與空隙部少的電極，例如銀電極等相比，進入至所述空隙部中的連接材料的量(體積)增加。其結果為，源自介於電極與配線構件之間的連接材料的樹脂部的厚度減少，認為導電性提高。
進而，本發明的太陽電池的配線連接部中的導電層可包括包含金屬部及玻璃部的電極部與配線構件接觸的部分、以及樹脂部與配線構件接觸的部分。藉由導電層包括電極部與配線構件接觸的部分，存在導電性提高的傾向。包括電極部與配線構件接觸的部分的導電層例如可藉由形成表面具有凹凸的形狀的電極來獲得。若於如上所述的電極上配置連接材料及配線構件來進行加熱加壓處理，則存在連接材料自電極表面的凸部向凹部流動，而產生電極與配線構件直接接觸的部分的情況。其結果為，導電性提高，電極與配線構件的電性接觸電阻減少。於電極與配線構件接觸的部分，即便玻璃部介於金屬部與配線構件之間，金屬部與配線構件亦可直接接觸。進而於金屬部與配線構件直接接觸的情況下，藉由電極及配線構件內的金屬等導電成分自接觸部中相互
擴散，接觸部合金化，接觸電阻進一步下降，認為這亦為導電性提高的一個原因。
本發明的太陽電池較佳為電極(電極部)包含銅，更佳為包含銅及錫，尤佳為包含銅、錫及鎳。另外，較佳為電極(電極部)中的金屬部包含Cu-Sn-Ni合金相，且所述玻璃部包含Sn-P-O玻璃相，較佳為所述Sn-P-O玻璃相的至少一部分配置於Cu-Sn-Ni合金相與半導體基板之間。
<電極用組成物>
可用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物可列舉含有含金屬的粒子、玻璃粒子及分散介質的電極用組成物。以下，對用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物中所含有的各成分進行詳細說明。
(含金屬的粒子)
用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物含有含金屬的粒子。含金屬的粒子的種類並無特別限制，可自能夠藉由熱處理(煅燒)而形成內部具有空隙的電極的粒子中選擇。
含金屬的粒子較佳為包含銅。銅的導電性優異，且比金、銀等廉價。銅由於在大氣中200℃以上的高溫下被氧化，故而較佳為被賦予耐氧化性的銅粒子。賦予了耐氧化性的銅粒子可列舉包含磷的銅合金的粒子。藉由在電極用組成物中使用包含磷的銅合金粒子，可利用磷對銅氧化物的還原性，來形成耐氧化性優異、電阻率低的電極。進而，可進行電極的低溫煅燒，可獲得可
削減製程成本的效果。作為包含磷的銅合金，已知稱為磷銅針料(phosphor bronze brazing filler)(磷含有率：7質量%左右以下)的亦用作銅與銅的接合劑的硬銲(brazing)材料。
含金屬的粒子尤佳為包含磷、錫及銅的含磷-錫的銅合金粒子。藉由使用除了磷以外，更包含錫的銅合金粒子，可容易地形成內部具有空隙的電極。本發明者等人發現：於使用含有包含銅、錫及磷的粒子的電極用組成物來作為用以形成電極的含有含金屬的粒子的電極用組成物的情況下，藉由熱處理(煅燒)而分別形成相當於Cu-Sn合金的包含銅及錫的金屬部、相當於Cu-Sn合金的包含銅及錫的金屬部、以及相當於Sn-P-O玻璃的包含錫、磷及氧的玻璃部，並且產生金屬部、玻璃部的任一者均未形成的空隙。產生空隙的原因並不明確，但認為其原因在於：Cu-Sn合金相形成緻密的塊狀金屬部時的燒結急遽進行。即認為：電極用組成物中所使用的含金屬的粒子中所含的金屬等燒結時的舉動是對所形成的電極的形狀造成影響的要因之一。因此認為，藉由選擇電極組成物中所使用的含金屬的粒子的種類或者組成，可形成內部存在空隙的電極。
進而，藉由使用含有含磷-錫的銅合金粒子的電極用組成物，於大氣中煅燒時的銅的氧化得到抑制，可形成電阻率低的電極。進而，銅與半導體基板的反應物相的形成得到抑制，所形成的電極與半導體基板可形成良好的歐姆接觸。這可例如以如下方式來考慮。
若對含有含磷-錫的銅合金粒子的電極組成物進行熱處理(煅燒)，則藉由含磷-錫的銅合金粒子內的銅與錫的反應而形成Cu-Sn合金相，藉此可形成電阻率低的電極。Cu-Sn合金相是於比較低的溫度(例如500℃左右)下生成，因此可進行電極的低溫煅燒，能夠期待可削減製程成本的效果。
進而，若對含有含磷-錫的銅合金粒子的電極組成物進行熱處理(煅燒)，則藉由含磷-錫的銅合金粒子中的銅與錫的反應，而於將電阻率保持低值的狀態下形成Cu-Sn合金相及Sn-P-O玻璃相。而且，例如藉由Sn-P-O玻璃相作為用以防止銅與半導體基板中所含的矽等的相互擴散的阻擋層來發揮功能，則抑制於包含銅的電極與半導體基板之間形成反應物相，從而於包含銅的電極與半導體基板之間形成良好的歐姆接觸。能夠考慮可於熱處理(煅燒)步驟中總括地實現所述2種特徵性機制。
這可例如以如下方式來考慮。
含磷-錫的銅合金粒子內的銅與錫在煅燒步驟中相互反應，形成包括作為金屬部的Cu-Sn合金相、及作為玻璃部的Sn-P-O玻璃相的電極。Cu-Sn合金相於Cu-Sn合金相彼此間形成緻密的塊狀金屬部。該塊狀的金屬部形成於電極內，藉由作為導電層來發揮功能而形成電阻率低的電極。另外，此處所謂緻密的塊體，是指塊狀的Cu-Sn合金相相互緊密接觸，三維地連續而形成的結構體。
另一方面，Sn-P-O玻璃相形成於Cu-Sn合金相與矽基板之間。藉此，可認為獲得Cu-Sn合金相對矽基板的密合性。
另外，藉由Sn-P-O玻璃相作為用以防止銅與矽的相互擴散的阻擋層來發揮功能，能夠認為可達成進行熱處理(煅燒)而形成的電極與矽基板的良好的歐姆接觸。即認為：抑制將包含銅的電極與矽直接接觸而加熱時所形成的反應物相(Cu3Si)的形成，不會使半導體性能(例如pn接合特性)劣化，不僅可保持與矽基板的密合性，而且可表現出良好的歐姆接觸。
先前，用以將銅應用於太陽電池元件的電極的課題可列舉與矽基板的歐姆接觸性。該Cu3Si的形成有時會自矽基板的界面達到數μm，存在於矽基板側產生龜裂，引起太陽電池元件的性能劣化的情況。另外，存在如下顧慮：所形成的Cu3Si頂起包含銅的電極等，阻礙電極與矽基板的密合性，導致電極的機械強度下降。藉由所述電極用組成物，可抑制反應物相(Cu3Si)的形成，因此可表現出良好的歐姆接觸性。
含金屬的粒子尤佳為包含銅、磷、錫及鎳。具體而言，可列舉：含磷-錫的銅合金粒子與含鎳的粒子的組合、含磷-錫-鎳的銅合金粒子的單獨使用、含磷-錫-鎳的銅合金粒子與含鎳的粒子的組合等。
藉由含金屬的粒子包含銅、磷、錫及鎳，認為Cu-Sn合金相與鎳進一步進行反應而形成Cu-Sn-Ni合金相。該Cu-Sn-Ni合金相由於在比較高的溫度(例如800℃)下亦形成，故而認為可於在更高溫的煅燒步驟中亦保持耐氧化性的狀態下形成電阻率低的電極。即，藉由使用包含銅、磷、錫及鎳的含金屬的粒子，可
於高溫下對電極用組成物進行熱處理(煅燒)。
另外，藉由使用由含有包含銅、磷、錫及鎳的含金屬的粒子的電極用組成物而形成的電極，可於保持對半導體基板的密合性的狀態下，達成電極與半導體基板的良好的歐姆接觸。藉由電極用組成物包含銅、磷、錫及鎳而獲得的Cu-Sn-Ni合金相亦與Cu-Sn合金相同樣地，於Cu-Sn-Ni合金相彼此間、或者與Cu-Sn合金相一併形成緻密的塊狀金屬部。此外認為，即便Cu-Sn合金相與Cu-Sn-Ni合金相混在於電極內，亦不會使電極的功能(例如電阻率)下降。
具體而言，藉由電極用組成物含有包含銅、磷、錫及鎳的含金屬的粒子，首先，利用含磷-錫-鎳的銅合金粒子中的磷原子對銅氧化物的還原性，來形成耐氧化性優異、電阻率低的電極。另外，藉由包含錫及鎳，於將電阻率保持為低值的狀態下形成Cu-Sn合金相、或者Cu-Sn-Ni合金相及Sn-P-O玻璃相。接著，例如藉由Sn-P-O玻璃相形成於Cu-Sn合金相、或者Cu-Sn-Ni合金相的三維連續結構中，則使電極自身形成緻密的結構，結果得到電極內的強度的提高。另外，藉由Sn-P-O玻璃相作為用以防止銅與矽的相互擴散的阻擋層來發揮功能，而於含銅電極與矽基板之間形成良好的歐姆接觸。能夠考慮可於熱處理(煅燒)步驟中總括地實現所述特徵性機制。
(含磷-錫的銅合金粒子)
構成含磷-錫的銅合金粒子的含磷-錫的銅合金中所含的磷含
有率並無特別限制。就耐氧化性與電極的電阻率的觀點而言，磷含有率例如較佳為2質量%以上、15質量%以下，更佳為3質量%以上、12質量%以下，更佳為4質量%以上、10質量%以下。藉由含磷-錫的銅合金中所含的磷含有率為15質量%以下，可達成更低的電極的電阻率，另外，存在含磷-錫的銅合金粒子的生產性優異的傾向。另外，藉由所述磷含有率為2質量%以上，存在可達成優異的耐氧化性的傾向。
構成含磷-錫的銅合金粒子的含磷-錫的銅合金中所含的錫含有率並無特別限制。就耐氧化性以及對銅及磷的反應性的觀點而言，例如較佳為5質量%以上、30質量%以下，更佳為6質量%以上、25質量%以下，尤佳為7質量%以上、20質量%以下。藉由含磷-錫的銅合金粒子中所含的錫含量為30質量%以下，可形成足夠體積的Cu-Sn合金相，存在電極的電阻率下降的傾向。另外，藉由將錫設為5質量%以上，存在可均勻地產生與銅及磷的反應的傾向。
作為構成含磷-錫的銅合金粒子的含磷-錫的銅合金中所含的磷含有率及錫含有率的組合，就耐氧化性、電極的電阻率以及與銅及磷的反應性的觀點而言，例如較佳為磷含有率為2質量%以上、15質量%以下，且錫含有率為5質量%以上、30質量%以下；更佳為磷含有率為3質量%以上、12質量%以下，且錫含有率為6質量%以上、25質量%以下；尤佳為磷含有率為4質量%以上、10質量%以下，且錫含有率為7質量%以上、20質量%以下。
另外，含磷-錫的銅合金亦較佳為除了磷及錫以外，更包含選自由銀、錳及鈷所組成的組群中的至少1種金屬的原子(以下亦稱為特定金屬原子)的銅合金。藉由更包含特定金屬原子，存在可形成低電阻的電極的傾向。
包含磷、錫及特定金屬原子的銅合金中的特定金屬原子的含有率可根據特定金屬原子的種類、目的等來適當選擇。例如，可設為0.05質量%~20質量%，較佳為設為0.1質量%~15質量%，更佳為設為1質量%~10質量%。藉由特定金屬原子的含有率為0.05質量%以上，可使合金粒子的熔點進一步下降，存在煅燒步驟中的合金粒子的燒結反應推進的傾向。另外，藉由特定金屬原子的含有率為20質量%以下，存在耐氧化性提高，形成低電阻率的電極的傾向。
含磷-錫的銅合金亦可更包含銀、錳及鈷以外的不可避免地混入的其他原子。不可避免地混入的其他原子例如可列舉：Sb、Si、K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、Tl、V、Al、Zr、W、Mo、Ti、Ni及Au。
含磷-錫的銅合金粒子中所含的不可避免地混入的其他原子的含有率例如可於含磷-錫的銅合金粒子中設為例如3質量%以下，就耐氧化性及電極的電阻率的觀點而言，較佳為1質量%以下。
含磷-錫的銅合金粒子可單獨使用1種或者亦可將2種以上組合使用。所謂「將含磷-錫的銅合金粒子的2種以上組合使用」，可列舉：將成分比率不同，但後述的粒徑、粒度分佈等粒子
形狀相同的2種以上含磷-錫的銅合金粒子組合使用的情況；將成分比率相同，但粒子形狀不同的2種以上含磷-錫的銅合金粒子組合使用的情況；成分比率以及粒子形狀均不同的2種以上含磷-錫的銅合金粒子組合使用的情況等。
含磷-錫的銅合金粒子的粒徑並無特別限制，累計的體積為50%的情況下的粒徑(D50%)例如較佳為0.4μm~10μm，更佳為1μm~7μm。藉由將含磷-錫的銅合金粒子的D50%設為0.4μm以上，存在耐氧化性有效地提高的傾向。另外，藉由將含磷-錫的銅合金粒子的D50%設為10μm以下，存在電極中的含磷-錫的銅合金粒子彼此的接觸面積變大，電極的電阻率更有效果地下降的傾向。此外，含磷-錫的銅合金粒子的粒徑(D50%)是利用雷射繞射式粒度分佈計(例如貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)(股)，LS 13 320型雷射散射繞射法粒度分佈測定裝置)來測定。具體而言，於溶劑(萜品醇(terpineol))125g中，在0.01質量%~0.3質量%的範圍內添加含磷-錫的銅合金粒子，製備分散液。將該分散液的約100ml注入至槽中，於25℃下進行測定。粒度分佈是將溶劑的折射率設為1.48來測定。
含磷-錫的銅合金粒子的形狀並無特別限制，可列舉：略球狀、扁平狀、方塊狀、板狀、鱗片狀等。就耐氧化性及電極的電阻率的觀點而言，較佳為略球狀、扁平狀、或者板狀。
電極用組成物含有含磷-錫的銅合金粒子的情況下的電極用組成物中的含磷-錫的銅合金粒子的含有率並無特別限制，就
耐氧化性及電極的電阻率的觀點而言，於電極用組成物中例如較佳為45質量%以上、94質量%以下，更佳為50質量%以上、90質量%以下。
含磷-錫的銅合金可利用通常使用的方法來製造。另外，含磷-錫的銅合金粒子可使用如下的通常方法來製備：使用以成為所需的磷含有率及錫含有率的方式製備的含磷-錫的銅合金來製備金屬粉末。例如，可使用水霧化法，利用常法來製造。此外，關於水霧化法的詳情，可參照金屬便覽(丸善(股)出版事業部)等的記載。
具體而言，將含磷-錫的銅合金溶解，藉由噴嘴噴霧而使其粉末化後，將所得的粉末進行乾燥及分級，藉此可製造所需的含磷-錫的銅合金粒子。另外，藉由適當選擇分級條件，可製造具有所需粒徑的含磷-錫的銅合金粒子。
(含磷-錫-鎳的銅合金粒子)
構成含磷-錫-鎳的銅合金粒子的含磷-錫-鎳的銅合金中所含的磷含有率並無特別限制。就耐氧化性(電極的電阻率)以及Sn-P-O玻璃相的形成能力的觀點而言，磷含有率例如較佳為2.0質量%~15.0質量%，更佳為2.5質量%~12.0質量%，尤佳為3.0質量%~10.0質量%。藉由含磷-錫-鎳的銅合金中所含的磷含有率為15.0質量%以下，可達成電極的低電阻率化，另外，存在含磷-錫-鎳的銅合金粒子的生產性優異的傾向。另外，藉由將所述磷含有率設為2.0質量%以上，存在可有效地形成Sn-P-O玻璃相，可
形成對半導體基板的密合性及歐姆接觸優異的電極的傾向。
構成含磷-錫-鎳的銅合金粒子的含磷-錫-鎳的銅合金中所含的錫含有率並無特別限制。就耐氧化性、與銅及鎳的反應性、以及Sn-P-O玻璃相的形成能力的觀點而言，錫含有率例如較佳為3.0質量%~30.0質量%，更佳為4.0質量%~25.0質量%，尤佳為5.0質量%~20.0質量%。藉由含磷-錫-鎳的銅合金中所含的錫含有率為30.0質量%以下，存在可形成電阻率低的Cu-Sn-Ni合金相的傾向。另外，藉由將錫含有率設為3.0質量%以上，存在與銅及鎳的反應性、以及與磷的反應性提高，可分別有效地形成Cu-Sn-Ni合金相及Sn-P-O玻璃相的傾向。
構成含磷-錫-鎳的銅合金粒子的含磷-錫-鎳的銅合金中所含的鎳含有率並無特別限制。就耐氧化性的觀點而言，例如較佳為3.0質量%~30.0質量%，更佳為3.5質量%~25.0質量%，尤佳為4.0質量%~20.0質量%。藉由含磷-錫-鎳的銅合金中所含的鎳含有率為30.0質量%以下，存在可有效地形成電阻率低的Cu-Sn-Ni合金相的傾向。另外，藉由將鎳含有率設為3.0質量%以上，存在特別是可提高在500℃以上的高溫區域的耐氧化性的傾向。
作為構成含磷-錫-鎳的銅合金粒子的含磷-錫-鎳的銅合金中所含的磷含有率、錫含有率、以及鎳含有率的組合，就耐氧化性、電極的電阻率、與銅及磷的反應性、Sn-P-O玻璃相的形成能力、以及電極與矽基板的密合性的觀點而言，較佳為：磷含有
率例如為2.0質量%~15.0質量%，且錫含有率為3.0質量%~30.0質量%，且鎳含有率例如為3.0質量%~30.0質量%；更佳為：磷含有率為2.5質量%~12.0質量%，且錫含有率例如為4.0質量%~25.0質量%，且鎳含有率為3.5質量%~25.0質量%；尤佳為：磷含有率為3.0質量%~10.0質量%，且錫含有率為5.0質量%~20.0質量%，且鎳含有率為4.0質量%~20.0質量%。
含磷-錫-鎳的銅合金粒子為包含磷、錫及鎳的銅合金粒子，亦可更包含不可避免地混入的其他原子。不可避免地混入的其他原子例如可列舉：Ag、Mn、Sb、Si、K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、Tl、V、Al、Zr、W、Mo、Ti、Co、Au及Bi。
含磷-錫-鎳的銅合金粒子中所含的不可避免地混入的其他原子的含有率例如可於含磷-錫-鎳的銅合金粒子中設為例如3質量%以下，就耐氧化性及電極的低電阻率化的觀點而言，較佳為1質量%以下。
含磷-錫-鎳的銅合金粒子可單獨使用1種，或者亦可將2種以上組合使用。所謂「將含磷-錫-鎳的銅合金粒子的2種以上組合使用」，可列舉：將成分比率不同，但後述粒徑、粒度分佈等粒子形狀相同的2種以上含磷-錫-鎳的銅合金粒子組合使用的情況；將成分比率相同，但粒子形狀不同的2種以上含磷-錫-鎳的銅合金粒子組合使用的情況；將成分比率以及粒子形狀均不同的2種以上含磷-錫-鎳的銅合金粒子組合使用的情況等。
含磷-錫-鎳的銅合金粒子的粒徑並無特別限制，於粒度分佈中自小徑側累計的體積為50%的情況下的粒徑(D50%)例如較佳為0.4μm~10μm，更佳為1μm~7μm。藉由將含磷-錫-鎳的銅合金粒子的D50%設為0.4μm以上，存在耐氧化性更有效地提高的傾向。藉由將含磷-錫-鎳的銅合金粒子的D50%設為10μm以下，存在電極中的含磷-錫-鎳的銅合金粒子彼此的接觸面積變大，電極的電阻率更有效地下降的傾向。
此外，含磷-錫-鎳的銅合金粒子的粒徑與含磷-錫的銅合金粒子的粒徑的測定方法相同。
含磷-錫-鎳的銅合金粒子的形狀並無特別限制，可為略球狀、扁平狀、方塊狀、板狀、鱗片狀等的任一種。就耐氧化性及電極的低電阻率化的觀點而言，含磷-錫-鎳的銅合金粒子的形狀較佳為略球狀、扁平狀、或者板狀。
含磷-錫-鎳的銅合金可利用通常使用的方法來製造。另外，含磷-錫-鎳的銅合金粒子可使用以成為所需的磷含有率、錫含有率、以及鎳含有率的方式製備的含磷-錫-鎳的銅合金，以與含磷-錫的銅合金粒子相同的方式來製造。
(含鎳的粒子)
含鎳的粒子只要是包含鎳的粒子，則並無特別限制。其中較佳為選自鎳粒子以及鎳合金粒子中的至少1種，較佳為選自鎳粒子以及鎳含有率為1質量%以上的鎳合金粒子中的至少1種。
鎳粒子中的鎳的純度並無特別限制。例如鎳粒子的純度可設
為例如95質量%以上，較佳為97質量%以上，更佳為99質量%以上。
鎳合金粒子只要是包含鎳的合金粒子，則合金的種類並無限制。其中，就鎳合金粒子的熔點以及與Cu-Sn合金相的反應性的觀點而言，較佳為鎳的含有率例如為1質量%以上的鎳合金粒子，更佳為鎳的含有率為3質量%以上的鎳合金粒子，尤佳為鎳的含有率為5質量%以上的鎳合金粒子，特佳為鎳的含有率為10質量%以上的鎳合金粒子。對於鎳的含有率的上限值並無特別限制。
構成鎳合金粒子的鎳合金可列舉：Ni-Fe合金、Ni-Cu合金、Ni-Cu-Zn合金、Ni-Cr合金、Ni-Cr-Ag合金等。特別是包含Ni-58Fe、Ni-75Cu、Ni-6Cu-20Zn等的鎳合金粒子，就可與含磷-錫的銅合金粒子或者含磷-錫-鎳的銅合金粒子均勻地進行反應的方面而言，可適合使用。此外，於例如Ni-AX-BY-CZ的情況下，鎳合金中的表述表示在鎳合金中包含A質量%的元素X、B質量%的元素Y、C質量%的元素Z。
電極用組成物中，該些含鎳的粒子可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。
本發明中所謂「將含鎳的粒子的2種以上組合使用」，可列舉：將成分比率不同，但後述粒徑、粒度分佈等粒子形狀相同的2種以上含鎳的粒子組合使用的情況；將成分比率相同，但粒子形狀不同的2種以上含鎳的粒子組合使用的情況；將成分比率及粒子形狀均不同的2種以上含鎳的粒子組合使用的情況等。
含鎳的粒子亦可更包含不可避免地混入的其他原子。不可避免地混入的其他原子例如可列舉：Ag、Mn、Sb、Si、K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、Tl、V、Al、Zr、W、Mo、Ti、Co、Sn及Au。
含鎳的粒子中所含的不可避免地混入的其他原子的含有率例如可於含鎳的粒子中設為3質量%以下，就熔點、以及與含磷-錫的銅合金粒子或含磷-錫-鎳的銅合金粒子的反應性的觀點而言，較佳為1質量%以下。
含鎳的粒子的粒徑並無特別限制，D50%例如較佳為0.5μm~20μm，更佳為1μm~15μm，尤佳為3μm~15μm。藉由將粒徑設為0.5μm以上，存在含鎳的粒子與含鎳的粒子自身的耐氧化性提高的傾向。另外，藉由所述粒徑為20μm以下，存在與含磷-錫的銅合金粒子或者含磷-錫-鎳的銅合金粒子的接觸面積變大，與含磷-錫的銅合金粒子或者含磷-錫-鎳的銅合金粒子的反應有效地推進的傾向。此外，含鎳的粒子的粒徑(D50%)的測定方法與含磷-錫的銅合金粒子的粒徑的測定方法相同。
含鎳的粒子的形狀並無特別限制，可列舉：略球狀、扁平狀、方塊狀、板狀、鱗片狀等。就耐氧化性及電極的電阻率的觀點而言，較佳為略球狀、扁平狀、或者板狀。
於電極用組成物含有含鎳的粒子的情況中，含鎳的粒子的含有率並無特別限制。其中，將含磷-錫的銅合金粒子或者含磷-錫-鎳的銅合金粒子與含鎳的粒子的總含有率設為100質量%時，
含鎳的粒子的含有率例如較佳為10質量%以上、70質量%以下，更佳為12質量%以上、55質量%以下，尤佳為15質量%以上、50質量%以下，特佳為15質量%以上、35質量%以下。
藉由將含鎳的粒子的含有率設為10質量%以上，存在可更均勻地形成Cu-Sn-Ni合金相的傾向。另外，藉由將含鎳的粒子的含有率設為70質量%以下，存在可形成體積足夠大的Cu-Sn-Ni合金相，電極的電阻率下降的傾向。
就耐氧化性及電極的電阻率的觀點而言，電極用組成物中的含磷-錫的銅合金粒子(或者含磷-錫-鎳的銅合金粒子)以及視需要添加的含鎳的粒子的總含有率較佳為例如60質量%以上、94質量%以下，更佳為64質量%以上、88質量%以下。
(玻璃粒子)
用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物含有玻璃粒子。藉由電極用組成物包含玻璃粒子，熱處理(煅燒)時電極與矽基板的密合性提高。另外，特別是於太陽電池受光面側的電極形成中，熱處理(煅燒)時藉由所謂的經火(fire through)而去除作為抗反射層的氮化矽層，形成電極與矽基板的歐姆接觸。
就與矽基板的密合性以及電極的電阻率的觀點而言，玻璃粒子較佳為包含軟化溫度為650℃以下且結晶化開始溫度超過650℃的玻璃的玻璃粒子。此外，軟化溫度以及結晶化開始溫度是使用示差熱-熱重量分析裝置(thermogravimetry-differential thermal analysis，TG-DTA)，利用通常方法來測定。
於將電極用組成物用作太陽電池受光面側的電極的情況下，玻璃粒子只要是可藉由在電極形成溫度下軟化及熔融，將所接觸的抗反射層中所含的氮化矽進行氧化，取入經氧化的二氧化矽，來去除抗反射層者，則可無特別限制地使用該技術領域中通常使用的玻璃粒子。
就可效率良好地取入二氧化矽的觀點而言，電極用組成物中所含的玻璃粒子較佳為包含鉛。包含鉛的玻璃例如可列舉日本專利第3050064號公報中記載的玻璃。另外，本發明中，若考慮到對環境的影響，則亦較佳為使用實質上不含鉛的無鉛玻璃。無鉛玻璃例如可列舉日本專利特開2006-313744號公報的段落編號0024~段落編號0025中記載的無鉛玻璃以及日本專利特開2009-188281號公報中記載的無鉛玻璃。
於將電極用組成物用作太陽電池受光面側的電極以外的電極，例如背面輸出取出電極的情況下，若為包含軟化溫度為650℃以下且結晶化開始溫度超過650℃的玻璃的玻璃粒子，則可使用不包含如鉛之類的經火所需要的成分的玻璃粒子。
構成在電極用組成物中使用的玻璃粒子的玻璃成分例如可列舉：氧化矽(SiO或SiO2)、氧化磷(P2O5)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化釩(V2O5)、氧化鉀(K2O)、氧化鉍(Bi2O3)、氧化鈉(Na2O)、氧化鋰(Li2O)、氧化鋇(BaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈹(BeO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鉛(PbO)、氧化鎘(CdO)、氧化錫(SnO)、氧化鋯(ZrO2)、
氧化鎢(WO3)、氧化鉬(MoO3)、氧化鑭(La2O3)、氧化鈮(Nb2O5)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化釔(Y2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鍺(GeO2)、氧化碲(TeO2)、氧化鑥(Lu2O3)、氧化銻(Sb2O3)、氧化銅(CuO)、氧化鐵(FeO、Fe2O3或Fe3O4)、氧化銀(AgO或Ag2O)以及氧化錳(MnO)。
其中，較佳為使用包含選自SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、V2O5、Bi2O3、ZnO及PbO中的至少1種的玻璃粒子，更佳為使用包含選自SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3及PbO中的至少1種的玻璃粒子。此種玻璃粒子由於與含金屬的粒子的潤濕性提高，故而煅燒過程中的所述粒子間的燒結推進，可形成電阻率低的電極。另外，藉由使用自所述列舉中包含2種以上的玻璃粒子，可獲得具有足夠低的軟化溫度的玻璃粒子。
就使電極形成後的接觸電阻率下降的觀點而言，較佳為包含氧化磷的玻璃粒子(磷酸玻璃、P2O5系玻璃粒子)，更佳為除了氧化磷以外更包含氧化釩的玻璃粒子(P2O5-V2O5系玻璃粒子)。藉由更包含氧化釩，耐氧化性提高，電極的電阻率下降。認為其原因在於：例如，藉由更包含氧化釩，玻璃的軟化溫度下降。於使用氧化磷-氧化釩系玻璃粒子(P2O5-V2O5系玻璃粒子)的情況下，於玻璃的總質量中，氧化釩的含有率較佳為1質量%以上，更佳為1質量%~70質量%。
玻璃粒子的粒徑並無特別限制。例如，累計的體積為50%的情況下的粒徑(D50%)較佳為0.5μm以上、10μm以下，
更佳為0.8μm以上、8μm以下。藉由設為0.5μm以上，存在電極用組成物製作時的作業性提高的傾向。另外，藉由所述粒徑為10μm以下，則於電極用組成物中均勻分散，可於熱處理(煅燒)步驟中效率良好地產生經火，存在與半導體基板的密合性亦提高的傾向。此外，玻璃粒子的粒徑(D50%)的測定方法與含磷-錫的銅合金粒子的粒徑的測定方法相同。
玻璃粒子的形狀並無特別限制，可列舉略球狀、扁平狀、方塊狀、板狀、鱗片狀等。就耐氧化性及電極的電阻率的觀點而言，較佳為略球狀、扁平狀、或者板狀。
於電極用組成物的總質量中，玻璃粒子的含有率例如較佳為0.1質量%~12質量%，更佳為0.5質量%~10質量%，尤佳為1質量%~9質量%。藉由以所述範圍的含有率來包含玻璃粒子，存在有效地達成耐氧化性、電極的低電阻率化、以及低接觸電阻化，另外，有效地促進含金屬的粒子間的反應的傾向。
另外，電極用組成物的玻璃粒子的含量相對於含金屬的粒子的總含量的比(質量比)例如較佳為0.01~0.18，更佳為0.03~0.15。藉由以所述範圍的含有率來包含玻璃粒子，存在有效地達成耐氧化性、電極的低電阻率化以及低接觸電阻化，另外，有效地促進含金屬的粒子間的反應的傾向。
(分散介質)
用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物亦可含有分散介質。藉此可將電極用組成物的液物性(例如黏度、表面張力)調
整為與對半導體基板等進行賦予時的賦予方法相對應而必需的液物性。分散介質可列舉選自由溶劑及樹脂所組成的組群中的至少1種。
溶劑並無特別限制，可列舉：己烷、環己烷、甲苯等烴溶劑；二氯乙烯、二氯乙烷、二氯苯等鹵化烴溶劑；四氫呋喃、呋喃、四氫吡喃、吡喃、二噁烷、1,3-二氧代環戊烷(1,3-dioxolane)、三噁烷等環狀醚溶劑；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺溶劑；二甲基亞碸、二乙基亞碸等亞碸溶劑；丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、環己酮等酮溶劑；乙醇、2-丙醇、1-丁醇、二丙酮醇等醇溶劑；2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單丙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-戊二醇單乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯等多元醇的酯溶劑；丁基溶纖劑、二乙二醇單丁醚、二乙二醇二乙醚等多元醇的醚溶劑；α-萜品烯(α-terpinene)等萜品烯、α-萜品醇(α-terpineol)等萜品醇、α-蒎烯(α-pinene)、β-蒎烯等蒎烯、月桂油烯(myrcene)、別羅勒烯(alloocimene)、檸檬烯(limonene)、雙戊烯(dipentene)、香旱芹酮(carvone)、羅勒烯(ocimene)、水芹烯(phellandrene)等萜烯(terpene)溶劑；該些溶劑的混合物等。
就將電極用組成物賦予至半導體基板上來形成電極用系生物層時的賦予特性(塗佈性、印刷性等)的觀點而言，溶劑較佳為選自由多元醇的酯溶劑、萜烯溶劑以及多元醇的醚溶劑所
組成的組群中的至少1種，更佳為選自由多元醇的酯溶劑以及萜烯溶劑所組成的組群中的至少1種。
另外，於本發明所使用的電極用組成物中，溶劑可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。
樹脂只要是可藉由熱處理(煅燒)而熱分解的樹脂，則可無特別限制地使用該技術領域中通常使用的樹脂，可為天然高分子化合物，亦可為合成高分子化合物。具體而言，可列舉：甲基纖維素、乙基纖維素、羧基甲基纖維素、硝基纖維素等纖維素樹脂，聚乙烯醇樹脂、聚乙烯基吡咯啶酮樹脂、聚丙烯酸乙酯(poly ethyl acrylate，EPA)等丙烯酸樹脂、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、聚乙烯基丁醛等丁醛樹脂、苯酚改質醇酸樹脂、蓖麻油脂肪酸改質醇酸樹脂等醇酸樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、松酯(rosin ester)樹脂等。
於電極用組成物中包含樹脂的情況下，就熱處理(煅燒)處理中的消失性的觀點而言，較佳為選自由纖維素樹脂、及丙烯酸樹脂所組成的組群中的至少1種。樹脂可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。
於電極用組成物中包含樹脂的情況下，樹脂的重量平均分子量並無特別限制。其中樹脂的重量平均分子量例如較佳為5000以上、500000以下，更佳為10000以上、300000以下。若樹脂的重量平均分子量為5000以上，則存在可抑制電極用組成物的黏度增加的傾向。另外，若樹脂的重量平均分子量為5000以上，
則認為利用使所述樹脂吸附於電極用組成物中的金屬粒子上時的立體排斥作用，可使粒子難以相互凝聚。另一方面，若樹脂的重量平均分子量為500000以下，則存在抑制樹脂於溶劑中凝聚的情況，且可抑制電極用組成物的黏度增加的情況的傾向。另外，藉由樹脂的重量平均分子量為500000以下，存在如下傾向：抑制樹脂的燃燒溫度變高，且抑制當對電極用組成物進行熱處理(煅燒)時樹脂未燃燒而作為異物來殘存的情況，可形成電阻率低的電極。
於電極用組成物中包含分散介質的情況下，分散介質的含有率可根據所需的液物性及所使用的分散介質的種類來選擇。例如，於電極用組成物的總質量中，分散介質的含有率較佳為3質量%以上、40質量%以下，更佳為5質量%以上、35質量%以下，尤佳為7質量%以上、30質量%以下。
藉由分散介質的含有率在所述範圍內，存在當將電極用組成物賦予至半導體基板上時的賦予適應性變得良好，可容易形成具有所需寬度及高度的電極的傾向。
分散介質中的溶劑及樹脂各自的種類以及於分散介質中的含有比率可考慮電極用組成物的賦予方法等來選擇。
(助熔劑(flux))
用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物亦可含有助熔劑。藉由包含助熔劑，可將形成於含金屬的粒子的表面的氧化膜去除，促進熱處理(煅燒)中的含金屬的粒子的還原反應。進而亦獲得電極與矽基板的密合性提高的效果。
助熔劑只要是可將形成於含金屬的粒子的表面的氧化膜去除，且促進視需要添加的含鎳的粒子的熔融者，則並無特別限制。例如可列舉脂肪酸、硼酸化合物、氟化化合物、以及氟硼化化合物作為較佳的助熔劑。
具體而言，助熔劑可列舉：月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、山梨酸、硬炔酸、丙酸、氧化硼、硼酸鉀、硼酸鈉、硼酸鋰、氟硼化鉀、氟硼化鈉、氟硼化鋰、酸性氟化鉀、酸性氟化鈉、酸性氟化鋰、氟化鉀、氟化鈉、氟化鋰等。
其中，就補充電極熱處理(煅燒)時的耐熱性(助熔劑於熱處理(煅燒)的低溫時不揮發的特性)以及含金屬的粒子的耐氧化性的觀點而言，較佳為硼酸鉀及氟硼化鉀。該些助熔劑可分別單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。
作為於電極用組成物含有助熔劑的情況下的助熔劑的含有率，就有效地表現出含金屬的粒子的耐氧化性，降低電極的煅燒結束時助熔劑被去除的部分的空隙率的觀點而言，於電極用組成物的總質量中，所述助熔劑的含有率例如較佳為0.1質量%~5質量%，更佳為0.3質量%~4質量%，尤佳為0.5質量%~3.5質量%，特佳為0.7質量%~3質量%，極佳為1質量%~2.5質量%。
(其他成分)
用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物除了包含所述成分以外，可視需要而更包含該技術領域中通常使用的其他成分。
其他成分例如可列舉：塑化劑、分散劑、界面活性劑、無機結合劑、金屬氧化物、陶瓷、以及有機金屬化合物。
用於製造本發明的太陽電池的電極用組成物的製造方法並無特別限制，可藉由使用通常使用的分散方法或者混合方法，將含金屬的粒子、玻璃粒子、以及視需要添加的分散介質、其他成分進行分散或者混合來製造。分散方法以及混合方法並無特別限制，可自通常使用的分散方法以及混合方法中選擇來應用。
<半導體基板>
用於製造本發明的太陽電池的半導體基板並無特別限制。半導體基板可列舉：矽基板、磷化鎵基板、氮化鎵基板、金剛石基板、氮化鋁基板、氮化銦基板、砷化鎵基板、鍺基板、硒化鋅基板、碲化鋅基板、碲化鎘基板、硫化鎘基板、磷化銦基板、碳化矽基板、矽化鍺基板、銅銦硒基板等。
<連接材料>
用於製造本發明的太陽電池的連接材料包含黏接劑。
連接材料只要包含可於太陽電池的製造步驟中將由電極用組成物形成的電極、與後述配線構件進行連接的黏接劑，則對形狀、材質、含有成分等並無特別限制。連接材料的狀態可列舉膜狀、膏狀、溶液狀等。連接材料的狀態可根據連接材料中所含的成分的種類及含有率來調整。就太陽電池的製造效率、操作性、發電性能的穩定性等觀點而言，連接材料較佳為膜狀。
於形成膜狀的連接材料的情況下，連接材料較佳為包含
黏接劑、硬化劑、及膜形成材料。此種連接材料例如可列舉日本專利特開2007-214533號公報中記載的導電性黏接膜，本發明中亦可適合使用該些材料。藉由使用此種連接材料，可提供顯示出穩定的發電性能的太陽電池以及太陽電池模組。這可例如以如下方式來考慮。
於使用膜狀的連接材料來進行太陽電池元件的電極與配線構件的連接的情況下，可於200℃附近的低溫區域進行連接，因此即便於使用薄的太陽電池元件的情況下，亦可抑制與配線構件的連接時產生翹曲或者破裂。另外，焊料連接時產生的焊料不會滲出，因此可擴大太陽電池元件的受光面積，結果亦可期待發電性能的提高。
藉由使用所述連接材料，可期待如上所述的發電性能提高等效果。
此外，日本專利特開2007-214533號公報等中記載的導電性黏接膜包含導電性粒子，可於加熱壓接時經由導電性粒子而表現出基板間的導電性。本發明中使用的連接材料並不限定於該組成，亦可不包含導電性粒子。即，於連接材料中不包含導電性粒子的情況下，含銅電極與配線構件可藉由在因加壓而將連接材料流動排除的部分直接接觸而獲得導電性。
連接材料較佳為於配線構件的加熱壓接的條件下，具有例如40000Pa．s以下的黏度。若為40000Pa．s以下的黏度，則存在於配線構件的加熱壓接時容易侵入至在電極中產生的空隙部中
的傾向。連接材料的黏度較佳為20000Pa．s以下，更佳為15000Pa．s以下。此外，就太陽電池的製造步驟中的操作的方面而言，連接材料的黏度較佳為5000Pa．s以上。
連接材料的黏度可使用剪切黏彈測定裝置(ARES，日本TA儀器(TA Instruments Japan)(股))，於25℃下利用頻率為10Hz的條件來確認。
(黏接劑)
黏接劑較佳為顯示出絕緣性者。顯示出絕緣性的黏接劑並無特別限制，就黏接可靠性的觀點而言，較佳為使用熱硬化性樹脂。熱硬化性樹脂可使用公知者，例如可列舉環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂以及醇酸樹脂。其中，就獲得充分的連接可靠性的觀點而言，較佳為環氧樹脂。
黏接劑的含有率並無特別限制。就硬化前的膜形成性或者硬化後的黏接力的觀點而言，於連接材料中，例如較佳為20質量%以上、70質量%以下，更佳為30質量%以上、60質量%以下，尤佳為40質量%以上、50質量%以下。
(硬化劑)
連接材料中可含有的硬化劑可列舉：陰離子聚合性的觸媒型硬化劑、陽離子聚合性的觸媒型硬化劑、聚加成型的硬化劑等。該些硬化劑可單獨使用或者作為2種以上的混合物來使用。該些硬化劑中，就速硬化性優異、不需要化學當量的考慮的方面而言，較佳為陰離子聚合性的觸媒型硬化劑或陽離子聚合性的觸媒型硬
化劑。
陰離子聚合性的觸媒型硬化劑或陽離子聚合性的觸媒型硬化劑例如可列舉：三級胺衍生物、咪唑衍生物、醯肼化合物、三氟化硼-胺錯合物、鎓鹽(鋶鹽、銨鹽等)胺醯亞胺、二胺基順丁烯二腈、三聚氰胺及其衍生物、多胺的鹽、以及二氰二胺(dicyandiamide)，亦可使用該些化合物的變成物。聚加成型的硬化劑可列舉多胺類、聚硫醇、多酚、酸酐等。
就黏接力的方面而言，陰離子聚合性的觸媒型硬化劑或陽離子聚合性的觸媒型硬化劑較佳為使用三級胺衍生物或者咪唑衍生物，更佳為使用咪唑衍生物。
作為硬化劑，由於藉由加熱壓接而開始反應的活性點比較明瞭，適合於伴有加熱壓接步驟的連接方法的原因，較佳為潛在性硬化劑。此處所謂潛在性硬化劑，是於某特定條件下(溫度等)表現出硬化功能者。潛在性硬化劑可列舉：將通常的硬化劑以微膠囊等加以保護者、硬化劑與各種化合物形成鹽的結構者等。
此種潛在性硬化劑例如若超過特定的溫度，則硬化劑自微膠囊或鹽中釋放至系統中，表現出硬化功能。
潛在性硬化劑的例子可列舉：胺化合物與環氧化合物的反應產物(胺-環氧加成物系)、胺化合物與異氰酸酯化合物或脲化合物的反應產物(脲型加成物系)等。潛在性硬化劑的市售品可列舉：阿米固(Amicure)(味之素(股)，註冊商標)、使微膠囊化的胺分散於酚樹脂中而成的諾巴固(Novacure)(旭化成電子
材料(Asahi Kasei E-Materials)(股)，註冊商標)等。
連接材料中的硬化劑的含有率並無特別限制，就黏接力的觀點而言，將黏接劑與硬化劑的總含有率設為100質量%時的硬化劑的含有率例如較佳為10質量%以上、50質量%以下，更佳為20質量%以上、40質量%以下。
(膜形成材料)
膜形成材料可列舉：苯氧基樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸橡膠、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂、聚乙烯基丁醛樹脂等，較佳為苯氧基樹脂或者丙烯酸橡膠。
膜形成材料的重量平均分子量例如較佳為5000~2000000，更佳為8000~1500000，尤佳為10000~1000000。膜形成材料的重量平均分子量可使用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)，依據常法來測定。
膜形成材料的含有率並無特別限制，就所製作的連接材料的硬度、自後述的剝離膜上的剝離容易度等觀點而言，將黏接劑、硬化劑及膜形成材料的總含有率設為100質量%時的膜形成材料的含有率例如較佳為20質量%以上、80質量%以下，更佳為30質量%以上、70質量%以下。
(導電性粒子)
連接材料可更含有導電性粒子。藉由含有導電性粒子，可提高太陽電池模組的發電性能。
導電性粒子並無特別限定，例如可列舉：金粒子、銀粒子、銅粒子、鎳粒子、鍍金的鎳粒子、鍍金/鎳的塑膠粒子、鍍銅粒子及鎳粒子。另外，於含有導電性粒子的情況下，導電性粒子的粒徑(D50%)例如較佳為1μm~50μm，更佳為1μm~30μm，尤佳為1μm~25μm。此外，導電性粒子的粒徑(D50%)的測定方法與含磷-錫的銅合金粒子的粒徑的測定方法相同。
另外，就導電性的觀點而言，將連接材料的總體積設為100體積%，連接材料中的導電性粒子的含有率例如較佳為1體積%以上、15體積%以下，更佳為2體積%以上、12體積%以下，尤佳為3體積%以上、10體積%以下。
(其他成分)
連接材料除了含有所述成分以外，為了改善黏接性或者潤濕性，可含有矽烷偶合劑、鈦酸鹽偶合劑、鋁酸鹽偶合劑等改良材料。另外，於添加導電性粒子的情況下，為了提高其分散性，可含有磷酸鈣、碳酸鈣等分散劑，以及用以抑制銀或銅遷移等的螯合物材料等。
連接材料例如可藉由將使所述各種材料溶解或者分散於溶劑中而成的塗佈液塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜等剝離膜上，去除溶劑來製作。
<配線構件>
用於製造本發明的太陽電池的配線構件並無特別限制。例如可適合使用太陽電池用的焊料被覆的銅線(標記線)。焊料的組成
可列舉Sn-Pb系、Sn-Pb-Ag系、Sn-Ag-Cu系等。若考慮到對環境的影響，則較佳為使用實質上不含鉛的Sn-Ag-Cu系焊料。
對於標記線的內部的銅線的厚度並無特別限制，就加熱加壓處理時的與太陽電池元件的熱膨脹係數差或者連接可靠性以及標記線自身的電阻率的觀點而言，例如可設為0.05mm~0.5mm，較佳為設為0.1mm~0.5mm。
標記線的剖面形狀並無特別限制，剖面形狀為長方形者(平標記)以及橢圓形者(圓標記)的任一種均可應用，就對連接材料進行加熱壓接時的連接材料於電極的空隙部中的進入性、加熱壓接時的壓力的均勻性等觀點而言，較佳為使用剖面形狀為長方形的標記線(平標記)。
標記線的總厚度並無特別限制，就加熱壓接時的壓力的均勻性等觀點而言，例如較佳為設為0.1mm~0.7mm，更佳為設為0.15mm~0.5mm。
[太陽電池的製造方法]
本發明的太陽電池的製造方法只要可製造滿足本發明條件的太陽電池，則並無特別限制。例如可利用包括太陽電池元件的製造步驟及太陽電池的製造步驟的方法來製造，所述太陽電池元件的製造步驟包括：將電極用組成物賦予至具有pn接合的半導體基板上的步驟(稱為電極用組成物賦予步驟)、以及對被賦予電極用組成物的半導體基板進行熱處理(煅燒)而形成電極的步驟(稱為電極形成步驟)；所述太陽電池的製造步驟包括：於太陽電池元
件的電極上依次積層連接材料及配線構件而獲得積層體的步驟(稱為積層步驟)、以及對所述積層體進行加熱加壓處理的步驟(稱為加熱加壓處理步驟)。
以下，對本發明的太陽電池的製造方法的一例進行說明。
(太陽電池元件的製造步驟)
藉由電極用組成物賦予步驟及電極形成步驟而獲得太陽電池元件。
電極用組成物賦予步驟中，於半導體基板上的形成電極的區域賦予電極用組成物。賦予電極用組成物的方法例如可列舉：網版印刷法、噴墨法、以及分配器法。就生產性的觀點而言，較佳為利用網版印刷法來進行賦予。
於利用網版印刷法來賦予電極用組成物的情況下，電極用組成物較佳為具有例如20Pa．s~1000Pa．s的範圍的黏度。此外，電極用組成物的黏度是使用布氏(Brookfield)HBT黏度計，以25℃的溫度以及轉速為5.0rpm(轉/分鐘、min-1)的條件來測定。
電極用組成物的賦予量可根據所形成的電極的大小等來適當選擇。例如，電極用組成物賦予量可設為2g/m2~10g/m2，較佳為4g/m2~8g/m2。
電極形成步驟中，將賦予電極用組成物後的半導體基板乾燥後進行熱處理(煅燒)。藉此，進行電極用組成物的熱處理(煅燒)，於半導體基板上的所需區域形成電極，可獲得太陽電池元
件。藉由使用包括至少包含磷及銅的含金屬的粒子的組成物作為電極用組成物，即便於氧的存在下(例如大氣中)進行熱處理(煅燒)，亦可形成電阻率低的含銅電極。
使用電極用組成物，於半導體基板上形成電極時的熱處理(煅燒)條件可應用通常使用的熱處理(煅燒)條件。
通常，熱處理(煅燒)溫度為800℃~900℃，但於使用包括至少包含磷及銅的含金屬的粒子的電極用組成物的情況下，可於低溫的熱處理(煅燒)條件至一般的熱處理(煅燒)條件為止的廣泛範圍內應用。例如，可藉由在450℃~900℃的廣泛溫度範圍內進行的熱處理(煅燒)而形成具有良好特性的含銅電極。
熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等來選擇，例如可設為1秒~20秒。
熱處理裝置只要是可加熱至所述溫度的裝置，則並無特別限制，例如可列舉紅外線加熱爐以及隧道爐(tunnel furnace)。紅外線加熱爐將電能以電磁波的形式直接投入至加熱材料中而轉變為熱能，因此可進行高效率且短時間的急速加熱。進而，由於不存在因燃燒而帶來的產物，且為非接觸加熱，故而可抑制所形成的電極的污染。隧道爐將試樣自動且連續地自入口向出口搬送而進行熱處理(煅燒)，因此可藉由區分爐體以及控制搬送速度來均勻地進行熱處理(煅燒)。就太陽電池元件的發電性能的觀點而言，較佳為利用隧道爐進行熱處理(煅燒)。
以下，參照圖式，對本發明的太陽電池元件的具體例及
其製造方法進行說明，但本發明並不限定於此。另外，各圖中的構件的大小為概念性的大小，構件間的大小的相對關係並不限定於此。
將表示代表性的太陽電池元件的一例的剖面圖、受光面及背面的概要示於圖2~圖5中。
如圖2中表示概略剖面圖般，於半導體基板1的其中一面的表面附近形成有n+型擴散層2，於n+型擴散層2上形成有受光面輸出取出電極4以及抗反射層3。另外，於另一面的表面附近形成有p+型擴散層7，於p+型擴散層7上形成有背面輸出取出電極6以及背面集電用電極5。通常，太陽電池元件的半導體基板1中使用單晶或者多晶矽。該半導體基板1中含有硼等，構成p型半導體。於受光面側，為了抑制太陽光的反射，而利用包含NaOH與異丙醇(isopropylalcohol，IPA)的蝕刻溶液來形成凹凸(亦稱為紋理，未圖示)。於所述受光面側，磷等擴散(摻雜)，且以次微米級的厚度設置有n+型擴散層2，並且，在與p型塊部分的邊界形成有pn接合部。進而於受光面側，於n+型擴散層2上，藉由電漿化學氣相成長(plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD)等，以厚度90nm左右設置有氮化矽等抗反射層3。
繼而，對圖3中表示概略的設置於受光面側的受光面輸出取出電極4及受光面集電用電極8、以及圖5中表示概略的形成於背面的背面集電用電極5及背面輸出取出電極6的形成方法進行說明。
受光面輸出取出電極4、受光面集電用電極8及背面輸出取出電極6是由電極用組成物所形成。另外，背面集電用電極5是由包含玻璃粉末的鋁電極用組成物所形成。形成受光面輸出取出電極4、受光面集電用電極8、背面輸出取出電極6以及背面集電用電極5的第一方法可列舉：藉由網版印刷等，將電極用組成物以及鋁電極用組成物賦予為所需圖案後，於乾燥後在大氣中750℃~900℃左右總括地進行熱處理(煅燒)而形成所述各電極。
此時，於受光面側，形成受光面輸出取出電極4及受光面集電用電極8的電極用組成物中所含的玻璃粒子與抗反射層3進行反應(經火)，受光面輸出取出電極4及受光面集電用電極8與n+型擴散層2進行電性連接(歐姆接觸)。
於使用包括至少包含磷及銅的含金屬的粒子的電極用組成物來形成受光面輸出取出電極4及受光面集電用電極8的情況下，不僅包含銅作為導電性金屬，而且銅的氧化得到抑制，以良好的生產性形成電阻率低的含銅電極。
進而，較佳為含銅電極包含Cu-Sn合金相及/或Cu-Sn-Ni合金相及Sn-P-O玻璃相而構成，更佳為Sn-P-O玻璃相配置於Cu-Sn合金相或者Cu-Sn-Ni合金相與半導體基板之間(不圖示)。藉此，銅與半導體基板的反應得到抑制，可形成電阻率低且密合性優異的電極。
另外，於背面側，進行熱處理(煅燒)時形成背面集電用電極5的鋁電極用組成物中的鋁於半導體基板1的背面擴散，
形成p+型擴散層7，藉此，可於半導體基板1與背面集電用電極5及背面輸出取出電極6之間獲得歐姆接觸。
形成受光面輸出取出電極4、受光面集電用電極8及背面輸出取出電極6的第二方法可列舉如下方法：先印刷形成背面集電用電極5的鋁電極用組成物，乾燥後於大氣中750℃~900℃左右進行熱處理(煅燒)而形成背面集電用電極5後，將電極用組成物賦予至受光面側及背面側，乾燥後於大氣中450℃~650℃左右進行熱處理(煅燒)，形成受光面輸出取出電極4、受光面集電用電極8及背面輸出取出電極6。
該方法於例如以下的情況下有效。即，對形成背面集電用電極5的鋁電極用組成物進行熱處理(煅燒)時，於650℃以下的熱處理(煅燒)溫度下，根據鋁電極用組成物的組成，有鋁粒子的燒結以及於半導體基板1上的鋁擴散量不足而無法充分形成p+型擴散層的情況。於該狀態下無法於背面的半導體基板1與背面集電用電極5及背面輸出取出電極6之間充分形成歐姆接觸，存在作為太陽電池元件的發電性能下降的情況。因此較佳為：於最適合於鋁電極用組成物的熱處理(煅燒)溫度(例如750℃~900℃)下形成背面集電用電極5後，賦予電極用組成物，乾燥後於比較低的溫度(例如450℃~650℃)下進行熱處理(煅燒)，形成受光面輸出取出電極4、受光面集電用電極8及背面輸出取出電極6。
於選擇任一種方法的情況下，熱處理(煅燒)後獲得的受光
面集電用電極8及背面輸出取出電極6的厚度均可設為例如3μm~50μm，較佳為5μm~30μm。此外，本發明中的層或積層體的厚度設為對成為對象的層或積層體測定5點的厚度，作為其算術平均值來提供的值。層或積層體的厚度設為使用測微計(micrometer)來測定的值。
太陽電池元件亦可如圖4的平面圖中所示，採取未形成受光面輸出取出電極4的形態。圖4所示的太陽電池元件可以與具有圖3及圖5所示的結構的太陽電池元件相同的方式來製造。這可例如以如下方式來考慮。
本發明中，由於使用連接材料，故而如上所述連接配線構件的對象不需要焊料的潤濕性。本發明中藉由使用連接材料，可使形成於半導體基板1上的抗反射層3、與配線構件牢固地密合。另外，由於連接材料進入至存在於電極的內部的空隙的至少一部分中，故而可使配線構件牢固地密合。進而，於具有電極部與配線構件接觸的部分，或者連接材料包含導電性粒子的情況下，受光面集電用電極8與配線構件的電性連接提高。
(太陽電池的製造步驟)
藉由使用以所述方式獲得的太陽電池元件，經過積層步驟及加熱加壓處理步驟而獲得包含太陽電池元件的太陽電池。
本發明的太陽電池具有如下結構：包括包含金屬部及玻璃部的電極部、以及樹脂部的導電層介於半導體基板與配線構件之間。所述導電層中，連接材料的至少一部分進入至存在於所述電
極部的內部的空隙部中而形成樹脂部，藉此，電極部與配線構件的密合性優異。
繼而，參照圖6~圖8，對本發明的太陽電池的具體例及其製造方法進行說明，但本發明並不限定於此。另外，各圖中的構件的大小為概念性的大小，構件間的大小的相對關係並不限定於此。
如圖6~圖8所示，於受光面輸出取出電極4及背面輸出取出電極6上依次配置連接材料10及配線構件9而獲得積層體(積層步驟)，對所得的積層體進行加熱加壓處理(加熱壓接處理)，藉此，受光面輸出取出電極4與配線構件9壓接，背面輸出取出電極6與配線構件9壓接而形成太陽電池。當將多個太陽電池連接時，只要以如下方式來排列即可：配線構件9的一端與太陽電池元件的受光面輸出取出電極4連接，另一端與另一太陽電池元件的背面輸出取出電極6連接，從而分別經由配線構件9連接多個太陽電池。此外，於製造太陽電池的情況下，亦可使用如圖4所示未形成受光面輸出取出電極4的太陽電池元件。
製造太陽電池時，使電極與配線構件進行加熱壓接的條件可應用該技術領域中通常使用的加熱加壓處理條件。
通常，加熱溫度較佳為150℃以上、200℃以下，更佳為150℃以上、190℃以下。另外，壓接時的壓力較佳為0.1MPa以上、4.0MPa以下，更佳為0.5MPa以上、3.5MPa以下。加熱加壓處理的時間較佳為3秒以上、30秒以下，更佳為4秒以上、20秒以下。
藉由以所述條件進行加熱加壓處理，則連接材料容易進入至含銅電極的空隙中，電極與配線構件的黏接力提高，另外，藉由連接材料被效率良好地流動排除，則電極與配線構件容易直接接觸，結果可減少電極與配線構件的電性接觸電阻。
作為加壓的方向，只要至少對電極與配線構件的積層方向進行加壓而使電極與配線構件黏接，則可為任一方向。
加熱壓接裝置只要是可賦予所述溫度及壓力的裝置，則可適當採用，例如可適合使用包括具有加熱機構的壓接頭的熱壓接機等。該情況下，特佳為可根據目標壓力與黏接面積，來適當設定壓接頭的加壓力((目標壓力)×(黏接面積))的裝置。
[太陽電池模組]
本發明的太陽電池模組具有本發明的太陽電池、以及密封材料，所述密封材料是以所述太陽電池中的所述配線構件的一部分位於密封部分的外側的方式將所述太陽電池密封。太陽電池模組中，例如包括如下的模組，其視需要將多個太陽電池串聯及/或並聯連接，為了環境耐性而夾入強化玻璃等中，利用具有透明性的樹脂來填埋間隙，且包括位於密封部分的外側的配線構件作為外部端子。
太陽電池模組的製造方法可適合使用包括密封步驟的一般方法，所述密封步驟如例如圖9所示，將玻璃板11、密封材料12、包括配線構件9的太陽電池14、密封材料12、以及背板13以此順序進行配置，利用真空貼合機等進行密封。層合條件是
由密封材料的種類所決定，但較佳為於130℃~160℃下保持3分鐘以上，更佳為於135℃~150℃下保持3分鐘以上。
玻璃板11可列舉太陽電池用帶有凹坑(dimple)的白板強化玻璃等。密封材料12可列舉包含乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate，EVA)的EVA片。背板13可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)系或者泰德拉(Tedlar)-PET積層材料、金屬箔-PET積層材料等。
[帶有電極的零件]
本發明的帶有電極的零件具有支持體、包含無機材料部及樹脂部的中間層、及黏附體以此順序積層而成的連接部，於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
本發明的帶有電極的零件藉由具有所述構成，而具有無機材料部與黏附體之間的優異的密合性以及優異的連接可靠性。支持體並無特別限制，可根據用途來選擇。例如可列舉所述太陽電池中使用的半導體基板、陶瓷基板、玻璃基板等。黏附體並無特別限制，可根據用途來選擇。例如可列舉所述太陽電池中使用的配線構件、具有電路或電極部的電路構件等。構成中間層的無機材料部以及樹脂部的組成並無特別限制，例如可列舉所述太陽
電池中的電極部以及樹脂部的組成。本發明的帶有電極的零件的詳細說明可於所述關於太陽電池的詳細說明中，將對應的構成要件替代為帶有電極的零件的構成要件來應用。本發明的帶有電極的零件的用途並無特別限制，可用於各種電子設備類。
[半導體裝置]
本發明的半導體裝置具有半導體基板、包含無機材料部及樹脂部的中間層、及黏附體以此順序積層而成的連接部，於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。本發明的半導體裝置藉由具有所述構成而具有無機材料部與黏附體之間的優異的密合性以及優異的連接可靠性。構成本發明的半導體裝置的半導體基板、無機材料部、樹脂部及黏附體的詳細說明可於所述關於太陽電池以及帶有電極的零件的詳細說明中，將對應的構成要件替代為半導體裝置的構成要件來應用。本發明的半導體裝置的用途並無特別限制，可用於各種電子設備類。
[電子零件]
本發明的電子零件具有支持體、包含無機材料部及樹脂部的中間層、及黏附體以此順序積層而成的連接部，於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方
向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。本發明的電子零件藉由具有所述構成而具有無機材料部與黏附體之間的優異的密合性以及優異的連接可靠性。構成本發明的電子零件的支持體、無機材料部、樹脂部及黏附體的詳細說明可於所述關於太陽電池以及帶有電極的零件的詳細說明中，將對應的構成要件替代為電子零件的構成要件來應用。本發明的電子零件的用途並無特別限制，可用於各種電子設備類。
[實施例]
以下，藉由實施例，對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施形態。
<實施例1>
(a)電極用組成物的製備
利用常法來製備包含6質量%的磷及15質量%的錫的含磷-錫的銅合金，將其溶解，利用水霧化法而粉末化後，進行乾燥、分級。分級時使用強制渦漩式分級機(渦輪分級機(Turbo Classifier)；TC-15，日清工程(股))。將分級的粉末混合，進行脫氧及脫水處理，製作包含6質量%的磷及15質量%的錫的含磷-錫的銅合金粒子。此外，含磷-錫的銅合金粒子的粒徑(D50%)為5.0μm，其形狀為略球狀。
製備包含二氧化矽(SiO2)3質量份、氧化鉛(PbO)60質量份、氧化硼(B2O3)18質量份、氧化鉍(Bi2O3)5質量份、氧化鋁(Al2O3)5質量份、以及氧化鋅(ZnO)9質量份的玻璃(以下有時簡稱為「G01」)。所得的玻璃G01的軟化溫度為420℃，結晶化開始溫度超過650℃。使用所得的玻璃G01，獲得粒徑(D50%)為2.5μm的玻璃G01粒子。另外，其形狀為略球狀。
此外，含磷-錫的銅合金粒子及玻璃粒子的形狀是使用掃描型電子顯微鏡(日立高新技術(Hitachi Hightechnologies)(股)，TM-1000型)進行觀察來判定。含磷-錫的銅合金粒子及玻璃粒子的粒徑是使用雷射散射繞射法粒度分佈測定裝置(貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)(股)，LS 13 320型，測定波長：630nm)來算出。玻璃的軟化溫度及結晶化開始溫度是使用示差熱-熱重量同時測定裝置(島津製作所(股)，DTG-60H型)，根據示差熱(differential thermal analysis，DTA)曲線來求出。具體而言，DTA曲線中，可根據吸熱部來估算軟化點，根據發熱部來估算結晶化開始溫度。
將所述獲得的含磷-錫的銅合金粒子72.0質量份、玻璃G01粒子8.0質量份、二乙二醇單丁醚(diethylene glycol monobutyl ether，BC)20.0質量份、以及聚丙烯酸乙酯(EPA)5.0質量份混合，使用自動研缽混練裝置進行混合而膏化，製備電極用組成物1。使用布氏HBT黏度計，以25℃的溫度及轉速5.0rpm的條件測定所得的電極用組成物1的黏度，結果為31Pa．s。
(b)連接材料的製備
將使丙烯酸丁酯40質量份、丙烯酸乙酯30質量份、丙烯腈30質量份、及甲基丙烯酸縮水甘油酯3質量份進行共聚合而成的丙烯酸橡膠(製品名：KS8200H，日立化成(股)，重量平均分子量：850,000)125g，以及苯氧基樹脂(製品名：PKHC，聯合碳化物(Union Carbide)公司，重量平均分子量45,000)50g溶解於乙酸乙酯400g中，獲得30質量%溶液。繼而，於該溶液中添加含有微膠囊型潛在性硬化劑的液狀環氧樹脂(諾巴固(Novacure)HX-3941HP，旭化成電子材料(股)，環氧當量為185)325g，進行攪拌，獲得黏接劑組成物。進而，於該黏接劑組成物中添加直徑為10μm左右的Ni粒子56g，進行攪拌。
使用敷料器(吉光精機(YOSHIMITSU SEIKI)，入江商會(股))，將所述獲得的黏接劑組成物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜上，於加熱板上以70℃的溫度乾燥10分鐘，製作作為連接材料的厚度為25μm的連接材料1。此外，連接材料的厚度是使用測微計(三豐(Mitutoyo)(股)，ID-C112)來測定。使用剪切黏彈測定裝置(ARES)(日本TA儀器(股))，以25℃、頻率10Hz的條件測定連接材料1的黏度，結果為9800Pa．s。
(c)太陽電池元件的製作
準備所述(a)及(b)中獲得的電極用組成物1以及連接材料1作為電極連接組。
另外，除了所述電極連接組以外，準備太陽電池用鍍焊料平
角線(製品名：SSA-TPS L 0.2×1.5(10)，對厚0.2mm×寬1.5mm的銅線，於單面以10μm的厚度鍍敷有Sn-Ag-Cu系無鉛焊料的規格者，日立金屬(股))作為配線構件。
使用該些構件，以如下方式製作太陽電池元件。
首先，準備於受光面上形成有n+型擴散層、紋理以及抗反射層(氮化矽層)的厚度為190μm的p型矽基板，以125mm×125mm的大小切割出2片。於其受光面上，利用網版印刷法，以成為如圖3所示的電極圖案的方式印刷電極用組成物1。電極圖案包括150μm寬的受光面集電用電極與1.5mm寬的受光面輸出取出電極，以熱處理(煅燒)後的受光面集電用電極以及受光面輸出取出電極各自的厚度成為20μm的方式，調整印刷條件(絲網版的網眼、印刷速度、印壓等)。將其放入經加熱為150℃的烘箱的中15分鐘，藉由蒸騰而去除溶劑。
繼而，在與受光面相反側的面(以下亦稱為「背面」)上，以與所述相同的方式，藉由網版印刷，以成為如圖5所示的電極圖案的方式，印刷作為電極用組成物的電極用組成物1及鋁電極用組成物(PVG溶液(PVG Solutions)(股)，PVG-AD-02)。
使用電極用組成物1來形成的背面輸出取出電極的圖案是由123mm×5mm構成，印刷於共計2處。此外，背面輸出取出電極是以熱處理(煅燒)後的厚度成為20μm的方式調整印刷條件(絲網版的網眼、印刷速度、印壓等)。另外，將鋁電極用組成物印刷於背面輸出取出電極以外的整個面上，形成背面集電用電極圖
案。另外，以熱處理(煅燒)後的背面集電用電極的厚度成為20μm的方式，調整鋁電極用組成物的印刷條件(絲網版的網眼、印刷速度、印壓等)。將其放入至經加熱為150℃的烘箱中15分鐘，藉由蒸騰而去除溶劑。
繼而，使用隧道爐(則武股份有限公司(Noritake Co.,Ltd)，1行搬送W/B隧道爐)，於大氣環境下，於熱處理(煅燒)最高溫度800℃下進行保持時間為10秒的加熱處理(煅燒)，製作2片形成有所需電極的太陽電池元件1(剝離強度評價用的1片與發電性能評價用的1片)。
將連接材料1裁剪為太陽電池元件1的受光面輸出取出電極的寬度(1.5mm)，於所準備的配線構件、與太陽電池元件1的受光面輸出取出電極及背面輸出取出電極之間分別配置裁剪後的連接材料1。繼而，使用熱壓接機(裝置名：MB-200WH，日立化成(股))，以180℃、2MPa、10秒的條件進行加熱壓接，製作2片具有電極與配線構件經由連接材料1而連接的結構的太陽電池1。
(d)太陽電池模組的製作
對於所得的太陽電池1中的其中1片(發電性能評價用的1片)，使用強化玻璃(製品名：白板強化玻璃3KWE33，旭硝子(股))、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)以及背板，以圖9所示的方式，以玻璃(玻璃板11)/EVA(密封材料12)/太陽電池1(太陽電池14)/EVA(密封材料12)/背板(背板13)的順序進行積層。使
用真空貼合機(裝置名：LM-50×50，NPC(股))，以配線構件的一部分位於密封部分的外側的方式，於140℃的溫度下將該積層體進行5分鐘真空層合(laminate)，製作太陽電池模組1。
此外，電極用組成物1的組成示於表1中，太陽電池1及太陽電池模組1的構成分別示於表2及表3中。以下相同。
表2及表3中，「所應用的電極」的欄中記載的「○」是指使用成為對象的電極，「-」是指不使用成為對象的電極。其他欄中的「-」是指無符合項目。
<實施例2~實施例5>
除了於實施例1中，將銅合金粒子的磷含有率、錫含有率及鎳含有率、粒徑(D50%)及其含量、含鎳的粒子的組成、粒徑(D50%)及其含量、玻璃粒子的種類、粒徑(D50%)及其含量、溶劑的種類及其含量、以及樹脂的種類及其含量變更為如表1所示以外，以與電極用組成物1相同的方式分別製備電極用組成物2~電極用組成物5。
此外，玻璃G02是以包含氧化釩(V2O5)45質量份、氧化磷(P2O5)24.2質量份、氧化鋇(BaO)20.8質量份、氧化銻(Sb2O3)5質量份、以及氧化鎢(WO3)5質量份的方式來製備。該玻璃G02的軟化溫度為492℃，結晶化開始溫度超過650℃。
繼而，除了分別使用所得的電極用組成物2~電極用組成物5，且將熱處理(煅燒)條件(最高溫度及保持時間)等變更為表2及表3所示的條件以外，以與實施例1相同的方式分別製
作太陽電池元件2~太陽電池元件5、太陽電池2~太陽電池5以及太陽電池模組2~太陽電池模組5。
<實施例6>
除了於實施例1中，將連接材料由連接材料1變更為連接材料2以外，以與實施例1相同的方式製作太陽電池6及太陽電池模組6。此外，連接材料2除了不包含Ni粒子作為導電性粒子以外，以與連接材料1相同的方式製作。以與連接材料1相同的方式測定連接材料2的黏度，結果為9500Pa．s。
<實施例7>
除了於實施例1中，為了形成受光面集電用電極及受光面輸出取出用電極而應用電極用組成物1，以及為了形成背面輸出取出用電極而應用下述所示的電極用組成物6以外，以與實施例1相同的方式分別製作太陽電池元件7、太陽電池7及太陽電池模組7。
除了將玻璃粒子的組成由玻璃G01變更為以下所示的玻璃G03以外，以與電極用組成物5相同的方式製備電極用組成物6。
此外，玻璃G03是以包含二氧化矽(SiO2)13質量份、氧化硼(B2O3)58質量份、氧化鋅(ZnO)38質量份、氧化鋁(Al2O3)12質量份、以及氧化鋇(BaO)12質量份的方式來製備。所得的玻璃G03的軟化溫度為583℃，結晶化開始溫度超過650℃。
<實施例8>
除了於實施例7中，為了形成背面輸出取出用電極而應用下
述所示的電極用組成物7以外，以與實施例7相同的方式分別製作太陽電池元件8、太陽電池8以及太陽電池模組8。
除了將玻璃粒子的組成由玻璃G01變更為以下所示的玻璃G04以外，以與電極用組成物5相同的方式製備電極用組成物7。
此外，玻璃G04是以包含氧化硼12.8質量份、二氧化矽8.7質量份、以及氧化鉍78.5質量份的方式來製備。該玻璃G04的軟化溫度為451℃，結晶化開始溫度超過650℃。
<實施例9>
除了於實施例1中，將電極用組成物1的溶劑及樹脂變更為如表1所示以外，以與實施例1相同的方式調整電極用組成物8。繼而，使用所述電極用組成物8，以與實施例1相同的方式分別製作太陽電池元件9、太陽電池9及太陽電池模組9。
另外，表中的溶劑Ter表示萜品醇，樹脂EC表示乙基纖維素。
<實施例10>
準備於受光面上形成有n+型擴散層、紋理及抗反射層(氮化矽層)的厚度為190μm的p型矽基板，以125mm×125mm的大小切割出2片。然後，於背面印刷鋁電極用組成物(PVG Solutions(股)，PVG-AD-02)而形成背面集電用電極圖案。背面集電用電極圖案是以圖5所示的方式印刷於背面輸出取出電極以外的整個面。另外，以熱處理(煅燒)後的背面集電用電極的厚度成為30μm的方式，調整鋁電極用組成物的印刷條件(絲網版的網眼、印刷
速度、印壓等)。將其放入至經加熱為150℃的烘箱中15分鐘，藉由蒸騰而去除溶劑。
繼而，使用隧道爐(則武股份有限公司，1行搬送W/B隧道爐)，於大氣環境下，於熱處理(煅燒)最高溫度800℃下進行保持時間為10秒的加熱處理(煅燒)，形成背面的集電用電極及p+型擴散層。
然後，以成為圖3及圖5所示的受光面集電用電極、受光面輸出取出電極及背面輸出取出電極的圖案的方式印刷所述獲得的電極用組成物1。電極圖案包括150μm寬的受光面集電用電極與1.5mm寬的受光面輸出取出電極，以熱處理(煅燒)後的厚度分別成為20μm的方式調整印刷條件(絲網版的網眼、印刷速度、印壓等)。背面輸出取出電極的圖案是以123mm×5mm構成，印刷共計2處。以熱處理(煅燒)後的厚度成為20μm的方式調整印刷條件(絲網版的網眼、印刷速度、印壓等)。將其放入至經加熱為150℃的烘箱中，藉由蒸騰而去除溶劑。
繼而，使用隧道爐(則武股份有限公司，1行搬送W/B隧道爐)，於大氣環境下，於熱處理(煅燒)最高溫度650℃下進行保持時間為10秒的加熱處理(煅燒)，製作2片形成有所需電極的太陽電池元件10。然後以與實施例1相同的方式製作太陽電池10及太陽電池模組10。
<實施例11>
除了於實施例10中，將用以形成受光面集電用電極、受光面
輸出取出電極及背面輸出取出電極的電極用組成物變更為電極用組成物5以外，以與實施例10相同的方式製作2片太陽電池元件11。然後以與實施例10相同的方式製作太陽電池11及太陽電池模組11。
<實施例12>
除了於實施例5中，不形成受光面輸出取出電極，而是應用如圖4所示的受光面電極圖案以外，以與實施例5相同的方式製作太陽電池12及太陽電池模組12。
<比較例1>
除了於實施例1中的太陽電池的製作中，在受光面輸出取出電極及背面輸出取出電極、與配線構件的連接時使用焊料熔融以外，以與實施例1相同的方式製作太陽電池C1及太陽電池模組C1。具體而言，於太陽電池元件1的電極表面賦予助熔劑(製品名：德爾他拉克斯(Deltalux)，千住金屬工業(股))，於其上使Sn-Ag-Cu系無鉛焊料於溫度240℃下熔融，配置配線構件而使其連接。
<比較例2>
於實施例1中的電極用組成物的製備中，不使用銅合金粒子，如表1所示來製備使用銀粒子的電極用組成物C1。除了使用電極用組成物C1以外，以與實施例1相同的方式製作太陽電池元件C2、太陽電池C2及太陽電池模組C2。
<比較例3>
於實施例1中的太陽電池的製作中，除了於受光面輸出取出電極及背面輸出取出電極、與配線構件的連接時使用以下的導電性膏以外，以與實施例1相同的方式製作太陽電池C3及太陽電池模組C3。
具體而言，將銀粒子(粒徑(D50%)為3.0μm；純度為99.8質量%)78.0質量份、聚乙烯二氧噻吩3.5質量份、環氧樹脂1.2質量份、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)17.3質量份進行混合，使用自動研缽混練裝置進行混合而膏化，製備導電性膏。繼而，將導電性膏賦予至太陽電池元件的電極表面，於其上配置配線構件(SSA-TPS L 0.2×1.5(10))，將其於150℃的溫度下加熱15分鐘而使導電性膏硬化，將太陽電池元件電極與配線構件連接。
表1中，「份」表示「質量份」，「%」表示「質量%」。
<評價>
(剖面形狀)
對於所製作的太陽電池中的1片，使用金剛石切割器(Refine Tec公司，RCO-961型)，將連接有配線構件的部分(配線連接部)相對於太陽電池元件1與配線構件的積層方向而平行地切斷。使用掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)(日立高新技術(股)，TM-1000型掃描型電子顯微鏡)來獲得所得的剖面的SEM照片。
作為SEM照片，於將切斷方向的長度作為高度，將與切斷方向平行的方向的長度作為寬度的情況下，使用作為300μm×250μm的矩形狀且半導體基板、導電層及配線材料的任一者均在寬度方向的300μm的整體上被連續地觀察到的SEM照片。將SEM照片中的寬度方向的長度為100μm的區域作為觀察剖面。於觀察剖面中，以電極部中較線X1更位於配線構件側的部分的面積、以及電極部以外的部分中較線X1更位於電極部側的部分的面積在根據觀察剖面而求出的範圍內相等的方式，來決定與寬度方向平行的線X1的高度方向上的位置。以半導體基板中較線X2更位於電極部側的部分的面積、以及半導體基板以外的部分中較線X2更位於半導體基板側的部分的面積在根據觀察剖面而求出的範圍內相等的方式，來決定與寬度方向平行的線X2的高度方向上的位置。將使線X1與線X2的距離、即電極的厚度進行等分的線作為線X。繼而，使用圖像處理軟體「圖像J(Image J)」(國立衛生研究院(美國)(National Institutes of Health)製造)，來計算相對於線X的全長而言的電極部與線X'重疊的部分的長度的合
計的比例(電極部佔有率)。將結果示於表4中。
<評價>
(剝離強度)
對於所製作的太陽電池中1片，測定與受光面輸出取出電極及背面輸出取出電極連接的配線構件的剝離強度。此外，配線構件的剝離強度是使用桌上型剝離試驗機(裝置名：EZ-S，島津製作所(股))，來測定配線構件的90°剝離黏接強度。另外，依據JIS K 6854-1：1999(黏接劑-剝離黏接強度試驗方法)來進行測定，將配線構件的拉伸速度設為50mm/min，且將配線構件的拉伸距離設為100mm。對於各試驗，繪製配線構件拉伸距離-試驗力曲線，將拉伸距離的10mm、20mm、30mm、40mm、及50mm下的試驗力的平均值作為剝離黏接強度。將所得的值換算為以比較例1(太陽電池C1)的測定值作為100.0的相對值，示於表4中。
(發電性能)
對於所製作的太陽電池中的另一片，以如上所述的方式製作太陽電池模組，對其發電性能進行評價。將模擬太陽光(裝置名：WXS-155S-10，Wacom電創(Wacom Electric)(股))、與電壓-電流(I-V)評價測定器(裝置名：I-V曲線追蹤儀(CURVE TRACER)MP-160，英弘精機(股))的測定裝置加以組合來進行評價。顯示出作為太陽電池的發電性能的Jsc(短路電流)、Voc(開路電壓)、FF(填充因數)、Eff(轉換效率)分別是依據JIS-C-8913：2005以及JIS-C-8914：2005進行測定而獲得者。將所得的各測定值換
算為以比較例1(太陽電池模組C1)的測定值作為100.0的相對值，示於表4中。
實施例1~實施例12中製作的太陽電池的電極部佔有率均為95%以下，於電極內充分形成空隙。
進而，與雖使用與實施例1相同的電極用組成物，但利用焊料來連接配線構件的比較例1的測定值相比，實施例1中的配線構件的剝離強度顯示出高值。認為其原因在於：連接材料效率良好地進入至本發明所形成的電極的空隙部中，藉由定準效應，力學性黏接強度提高。
於電極內部未充分形成空隙的比較例2的配線構件的剝離強
度低於比較例1的測定值。認為其原因在於：於電極內部基本上不存在空隙，無法充分獲得藉由連接材料進入至空隙中而帶來的定準效應。
關於雖使用與實施例1相同的電極用組成物，但利用導電膏來連接配線構件的比較例3，其配線構件的剝離強度亦低於比較例1的測定值。認為其原因在於：由於將電極與配線構件間由導電性膏連接，導電性膏中的導電性粒子的燒結不充分，故而無法確保機械強度。另外，發電性能亦下降。認為其原因在於：由於相同的原因，包含大量導電性粒子間的接觸電阻成分，因此配線連接部的電阻率亦增加，結果引起發電性能的下降。
實施例1~實施例12中製作的太陽電池模組的發電性能與比較例1的測定值相比大致同等。特別是太陽電池模組12雖然未形成受光面輸出取出電極，但亦顯示出高的發電性能。因此認為其原因在於：藉由加熱壓接，黏接劑被流動排除，配線構件具有不僅與受光面及背面輸出取出電極，而且與受光面集電用電極亦直接接觸的部分，獲得高的導電性。
實施例1中製作的太陽電池的配線連接部的作為與積層方向平行的剖面的觀察剖面中，於矽基板上不規則地配置有不均勻形狀的電極部，連接材料與電極部的邊界線根據成為不均勻形狀的電極部的輪廓而在觀察剖面的寬度方向上不規則地彎折。該邊界線的合計的長度長於觀察剖面的寬度的長度。實施例2~實施例12亦同樣。
日本專利申請第2014-017940號的揭示藉由參照而全部併入本說明書。本說明書中記載的所有文獻、專利申請、以及技術規格是與對各文獻、專利申請、以及技術規格藉由參照而併入的情況進行具體且分別記載的情況相同程度地，藉由參照而併入本說明書中。
X、X1、X2‧‧‧線
Claims (13)
- 一種太陽電池，具有以下構件以如下順序積層而成的配線連接部：半導體基板，其具有pn接合；導電層，其包括包含金屬部及玻璃部的電極部、及樹脂部；以及配線構件；並且於對所述配線連接部中的與所述導電層的所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述配線連接部的至少一部分中存在相對於將所述電極部的厚度進行等分的線X的全長，所述電極部與所述線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽電池，其中所述金屬部包含銅。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的太陽電池，其中所述金屬部包含Cu-Sn-Ni合金相，且所述玻璃部包含Sn-P-O玻璃相。
- 如申請專利範圍第3項所述的太陽電池，其中所述Sn-P-O玻璃相的至少一部分配置於所述Cu-Sn-Ni合金相與所述半導體基板之間。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的太陽電池，其中所述導電層包含電極用組成物的熱處理物，所述電極用 組成物含有含磷-錫的銅合金粒子、及玻璃粒子。
- 如申請專利範圍第5項所述的太陽電池，其中所述電極用組成物更包含鎳粒子。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所述的太陽電池，其中所述含磷-錫的銅合金粒子更包含鎳。
- 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述的太陽電池，其中所述電極用組成物更包含分散介質。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的太陽電池，其中所述樹脂部包含黏接劑的硬化物。
- 一種太陽電池模組，其包括如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的太陽電池、以及將所述太陽電池密封的密封材料。
- 一種帶有電極的零件，其具有以下構件以如下順序積層而成的連接部：支持體；中間層，其包含無機材料部及樹脂部；以及黏附體；並且於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與所述線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
- 一種半導體裝置，其具有以下構件以如下順序積層而成的連接部：半導體基板；中間層，其包含無機材料部及樹脂部；以及黏附體；並且於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與所述線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
- 一種電子零件，其具有以下構件以如下順序積層而成的連接部：支持體；中間層，其包含無機材料部及樹脂部；以及黏附體；並且於對所述連接部中的所述中間層的與所述積層方向平行的剖面的、與所述積層方向垂直的方向的長度為100μm的區域進行觀察的情況下，於所述連接部的至少一部分中存在相對於將所述無機材料部的厚度進行等分的線X的全長，所述無機材料部與所述線X重疊的部分的合計長度的比例在95%以下的部分。
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