鈍化層形成用組合物、帶鈍化層的半導(dǎo)體基板、帶鈍化層的半導(dǎo)體基板的制造方法、太陽 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供包含通式(I)：M(OR1)m所示的化合物、填料、液狀介質(zhì)和樹脂的鈍化層形成用組合物。通式(I)中，M包含選自Nb、Ta、V、Y及Hf中的至少1種金屬元素。R1分別獨立地表示碳數(shù)1～8的烷基或碳數(shù)6～14的芳基。m表示1～5的整數(shù)。
【專利說明】純化層形成用組合物、帶純化層的半導(dǎo)體基板、帶純化層的 半導(dǎo)體基板的制造方法、太陽能電池元件、太陽能電池元件 的制造方法及太陽能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及純化層形成用組合物、帶純化層的半導(dǎo)體基板、帶純化層的半導(dǎo)體基 板的制造方法、太陽能電池元件、太陽能電池元件的制造方法及太陽能電池。

【背景技術(shù)】
[0002] 對W往的娃太陽能電池元件的制造工序進行說明。
[0003] 首先，為了促進陷光效應(yīng)而實現(xiàn)高效率化，準備在受光面?zhèn)刃纬捎屑y理結(jié)構(gòu)的P 型娃基板，接著，在氧氯化磯（POCI3)、氮氣及氧氣的混合氣體氣氛中在800°c?900°C下進 行數(shù)十分鐘的處理，均勻地形成n型擴散層。在該W往的方法中，由于使用混合氣體進行磯 的擴散，因此不僅在受光面即表面形成n型擴散層，而且在側(cè)面及背面也形成n型擴散層。 因此，為了除去形成于側(cè)面的n型擴散層而進行側(cè)蝕刻。此外，形成于背面的n型擴散層需 要變換為P+型擴散層。因此，在整個背面賦予包含侶粉末及粘合劑的侶糊劑并對其進行熱 處理（燒成），由此使n型擴散層轉(zhuǎn)化為P+型擴散層，并且形成侶電極而得到歐姆接觸。
[0004] 但是，由侶糊劑形成的侶電極的電導(dǎo)率低。因此，為了降低薄膜電阻，通常形成于 整個背面的侶電極在熱處理（燒成）后必須具有10 ym?20 ym左右的厚度。進而，由于 娃與侶的熱膨脹率大不相同，因此，在熱處理（燒成）和冷卻的過程中，形成有侶電極的娃 基板中產(chǎn)生較大的內(nèi)部應(yīng)力，從而造成晶界損傷（damage)、結(jié)晶缺陷增長及翅曲。
[0005] 為了解決該問題，有減少侶糊劑的賦予量而使背面電極層的厚度變薄的方法。但 是，如果減少侶糊劑的賦予量，則從娃半導(dǎo)體基板的表面擴散至內(nèi)部的侶量變得不充分。結(jié) 果：無法實現(xiàn)所需的BSF炬ack Surface Field,背場）效應(yīng)（因P+型擴散層的存在而使生 成載流子的收集效率提高的效應(yīng)），因此產(chǎn)生太陽能電池的特性降低的問題。
[0006] 基于上述情況，提出了通過在娃基板表面的一部分賦予侶糊劑而局部地形成P+型 擴散層和侶電極的點接觸的方法（例如參照日本專利第3107287號公報）。
[0007] 此種在與受光面相反的面（W下也稱為"背面"）具有點接觸結(jié)構(gòu)的太陽能電池 的情況下，需要在除侶電極W外的部分的表面抑制少數(shù)載流子的再結(jié)合速度。作為用于該 用途的純化層，提出了 Si〇2膜等（例如參照日本特開2004-6565號公報）。作為因形成此 種Si化膜所產(chǎn)生的純化效果，包括將娃基板的背面表層部的娃原子的未結(jié)合鍵封端，從而 使引起再結(jié)合的表面能級密度降低的效果。
[000引此外，作為抑制少數(shù)載流子的再結(jié)合的其它方法，包括利用純化層內(nèi)的固定電荷 所產(chǎn)生的電場來降低少數(shù)載流子密度的方法。該樣的純化效果通常被稱為電場效應(yīng)，并提 出了氧化侶（Al203)膜等作為具有負固定電荷的材料（例如參照日本專利第4767110號公 報）。
[0009] 該樣的純化層通常通過ALD (Atomic Layer Deposition,原子層沉積）法、 CVD (Chemical Vapor Depositor!，化學(xué)氣相沉積）法等方法形成（例如參照Journal of Applied化ysics，104(2008)，113703-1?113703-7)。此外，作為在半導(dǎo)體基板上形成 氧化侶膜的簡便的方法，提出了利用溶膠凝膠法的方法（例如參照化in Solid Films, 517 (2009)，6327-6330 W及 Chinese Physics Letters,26 (2009)，088102-1 ?088102-4)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的課題
[0011] Journal of Applied 化ysics，104 (2008)，113703-1 ?113703-7 中記載的方法包 含蒸鍛等復(fù)雜的制造工序，所W存在難W提高生產(chǎn)率的情況。此外，在化in Solid Films, 517 (2009)，6327-6330 及 Chinese Physics Letters, 26 (2009)，088102-1 ?088102-4所記 載的方法中，用于溶膠凝膠法的純化層形成用組合物會經(jīng)時性地產(chǎn)生凝膠化等不良情況， 保存穩(wěn)定性還難W稱得上充分。
[0012] 此外，對于上述純化層形成用組合物而言，賦予到半導(dǎo)體基板上時容易產(chǎn)生印刷 滲暈，因此還難W在半導(dǎo)體基板上形成所需圖案形狀的純化層。另外，印刷滲暈是指賦予到 半導(dǎo)體基板上的純化層形成用組合物擴散的現(xiàn)象。
[0013] 在此認為；在使用具有紋理等凹凸結(jié)構(gòu)的基板制造太陽能電池的情況下，更容易 產(chǎn)生上述純化層形成用組合物的印刷滲暈。此外，在制造上述具有點接觸結(jié)構(gòu)的太陽能電 池的情況下，按照在局部開設(shè)開口部（接觸部）的圖案形成純化層形成用組合物。該開口 部的尺寸有時為例如直徑0. 5mm W下、間距2mm W下，為了均質(zhì)地形成圖案，需要大幅地抑 制純化層形成用組合物的印刷滲暈。
[0014] 本發(fā)明鑒于W上的W往問題而完成，其課題在于提供一種純化層形成用組合物， 其保存穩(wěn)定性優(yōu)異，能夠W簡便的方法抑制印刷滲暈地形成所需形狀的純化層，并且能夠 在半導(dǎo)體基板上形成純化效果優(yōu)異的純化層。此外，本發(fā)明的課題還在于提供具有使用上 述純化層形成用組合物而得到的、形成為所需形狀且純化效果優(yōu)異的純化層的帶純化層的 半導(dǎo)體基板、帶純化層的半導(dǎo)體基板的制造方法、太陽能電池元件、太陽能電池元件的制造 方法及太陽能電池。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 用于解決上述課題的具體手段如下所述。
[0017] <1〉一種純化層形成用組合物，其包含下述通式（I)所示的化合物、填料、液狀介 質(zhì)和樹脂。
[001 引 M(0Ri)m 訊
[0019] 通式（I)中，M包含選自佩、Ta、V、Y及Hf中的至少1種金屬元素。Ri分別獨立 地表示碳數(shù)1?8的燒基或碳數(shù)6?14的芳基。m表示1?5的整數(shù)。
[0020] <2〉根據(jù)上述<1〉所述的純化層形成用組合物，其還包含下述通式（II)所示的化 合物。
[0021] 【化1】
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種鈍化層形成用組合物，其包含下述通式（I)所示的化合物、填料、液狀介質(zhì)和樹 脂， M^R1), (I) 通式（I)中，M包含選自Nb、Ta、V、Y及Hf中的至少1種金屬元素，R1分別獨立地表示 碳數(shù)1?8的烷基或碳數(shù)6?14的芳基，m表示1?5的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈍化層形成用組合物，其還包含下述通式（II)所示的化合 物，
通式（II)中，R2分別獨立地表示碳數(shù)1?8的烷基，n表示0?3的整數(shù)，X2及X3分 別獨立地表示氧原子或亞甲基，R3、R4及R5分別獨立地表示氫原子或碳數(shù)1?8的烷基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈍化層形成用組合物，其中，所述填料包含選自二氧化 硅、氫氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯及碳化硅中的至少1種粒子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的鈍化層形成用組合物，其中，所述填料的體積平 均粒徑為0. 01ym?50ym。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的鈍化層形成用組合物，其中，所述填料包含玻璃 粒子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈍化層形成用組合物，其中，所述玻璃粒子的玻璃軟化點為 300。。?1000。。。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2?6中任一項所述的鈍化層形成用組合物，其中，所述通式（I)所 示的化合物及所述通式（II)所示的化合物的總含有率為0. 1質(zhì)量％?80質(zhì)量％，所述填 料的含有率為〇. 1質(zhì)量％?50質(zhì)量％，所述液狀介質(zhì)及所述樹脂的總含有率為5質(zhì)量％? 98質(zhì)量％。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的鈍化層形成用組合物，其用于在半導(dǎo)體基板上 形成鈍化層。
9. 一種帶鈍化層的半導(dǎo)體基板，其具有半導(dǎo)體基板和設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板上的整面 或一部分的鈍化層，所述鈍化層為權(quán)利要求1?8中任一項所述的鈍化層形成用組合物的 熱處理物。
10. -種帶鈍化層的半導(dǎo)體基板的制造方法，其包括： 在半導(dǎo)體基板上的整面或一部分賦予權(quán)利要求1?8中任一項所述的鈍化層形成用組 合物而形成組合物層的工序；和 對所述組合物層進行熱處理而形成鈍化層的工序。
11. 一種太陽能電池元件，其具有： 將P型層及n型層進行pn接合而成的半導(dǎo)體基板； 設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板上的整面或一部分的鈍化層，所述鈍化層為權(quán)利要求1?8中 任一項所述的鈍化層形成用組合物的熱處理物；和 設(shè)置于所述P型層及n型層中的至少一方的層上的電極。
12. -種太陽能電池元件的制造方法，其包括： 對將P型層及n型層進行pn接合而成的半導(dǎo)體基板的整面或一部分，賦予權(quán)利要求 1?8中任一項所述的鈍化層形成用組合物而形成組合物層的工序； 對所述組合物層進行熱處理而形成鈍化層的工序；和 在所述P型層及所述n型層中的至少一方的層上形成電極的工序。
13. -種太陽能電池，其具有權(quán)利要求11所述的太陽能電池元件和配置于所述太陽能 電池元件的電極上的布線材料。
【文檔編號】H01L31/18GK104488089SQ201380038207
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】足立修一郎, 吉田誠人, 野尻剛, 倉田靖, 田中徹, 織田明博, 早坂剛, 服部孝司, 松村三江子, 渡邊敬司, 森下真年, 濱村浩孝 申請人:日立化成株式會社