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(yáng) ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種包含通式(I)：M(OR1)m所示的化合物的鈍化層形成用組合物。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(dú)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(shuō)明】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(yáng)能電池元件、太陽(yáng)能電池元件 的制造方法及太陽(yáng)能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及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(yáng)能電池元件、太陽(yáng)能電池元件的制造方法及太陽(yáng)能電池。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)以往的娃太陽(yáng)能電池兀件的制造工序進(jìn)彳丁說(shuō)明。
[0003] 首先，為了促進(jìn)陷光效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)高效率化，準(zhǔn)備在受光面?zhèn)刃纬捎屑y理結(jié)構(gòu)的p 型硅基板，接著，在氧氯化磷（POCl3)、氮?dú)饧把鯕獾幕旌蠚怏w氣氛中在800°C?900°C下進(jìn) 行數(shù)十分鐘的處理，均勻地形成η型擴(kuò)散層。在該以往的方法中，由于使用混合氣體進(jìn)行磷 的擴(kuò)散，因此不僅在受光面即表面形成η型擴(kuò)散層，而且在側(cè)面及背面也形成η型擴(kuò)散層。 因此，為了除去形成于側(cè)面的η型擴(kuò)散層而進(jìn)行側(cè)蝕刻。此外，形成于背面的η型擴(kuò)散層需 要變換為P +型擴(kuò)散層。因此，在整個(gè)背面涂布包含鋁粉末及粘合劑的鋁糊劑并對(duì)其進(jìn)行熱 處理（燒成），由此使η型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)化為P +型擴(kuò)散層，并且形成鋁電極而得到歐姆接觸。
[0004] 但是，由鋁糊劑形成的鋁電極的電導(dǎo)率低。因此，為了降低薄膜電阻，通常形成于 整個(gè)背面的鋁電極在熱處理（燒成）后必須具有IOum?20 μπι左右的厚度。進(jìn)而，由于 硅與鋁的熱膨脹率大不相同，因此，在熱處理（燒成）和冷卻的過(guò)程中，形成有鋁電極的硅 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(zhǎng)及翹曲。
[0005] 為了解決該問(wèn)題，有減少鋁糊劑的涂布量而使背面電極層的厚度變薄的方法。但 是，如果減少鋁糊劑的涂布量，則從P型硅半導(dǎo)體基板的表面擴(kuò)散至內(nèi)部的鋁量變得不充 分。結(jié)果：無(wú)法實(shí)現(xiàn)所需的BSF (Back Surface Field，背場(chǎng)）效應(yīng)（因 P+型擴(kuò)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(yáng)能電池的特性降低的問(wèn)題。
[0006] 基于上述情況，提出了通過(guò)在硅基板表面的一部分賦予鋁糊劑而局部地形成P+型 擴(kuò)散層和鋁電極的點(diǎn)接觸的方法（例如參照日本專利第3107287號(hào)公報(bào)）。
[0007] 此種在與受光面相反的面（以下也稱為"背面"）具有點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池 的情況下，需要在除鋁電極以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 用途的背面用的鈍化層，提出了 SiO2膜等（例如參照日本特開2004-6565號(hào)公報(bào)）。作為 因形成此種SiO2膜所產(chǎn)生的鈍化效果，包括將硅基板的背面表層部的硅原子的未結(jié)合鍵封 端，從而使引起再結(jié)合的表面能級(jí)密度降低的效果。
[0008] 此外，作為抑制少數(shù)載流子的再結(jié)合的其它方法，包括利用鈍化層內(nèi)的固定電荷 所產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)降低少數(shù)載流子密度的方法。這樣的鈍化效果通常被稱為電場(chǎng)效應(yīng)，并提 出了氧化鋁（Al 2O3)膜等作為具有負(fù)固定電荷的材料（例如參照日本專利第4767110號(hào)公 報(bào)）。
[0009] 這樣的鈍化層通常通過(guò)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J(rèn)ournal ofApplied Physics，104(2008)，113703-1 ?113703-7)。此外，作為在半導(dǎo)體基板上形 成氧化鋁膜的簡(jiǎn)便的方法，提出了利用溶膠凝膠法的方法（例如參照Thin Solid Films， 517 (2009)，6327-6330 以及 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 Physics，104(2008)，113703-1 ?113703-7 中記載的方 法包含蒸鍍等復(fù)雜的制造工序，所以存在難以提高生產(chǎn)率的情況。此外，在用于Thin Solid Films，517(2009)，6327-6330 及 Chinese Physics Letters，26 (2009)，088102-1 ? 088102-4所記載的方法的鈍化層形成用組合物中，會(huì)經(jīng)時(shí)性地產(chǎn)生凝膠化等不良情況，保 存穩(wěn)定性還難以稱得上充分。
[0012] 本發(fā)明鑒于以上的以往問(wèn)題而完成，其課題在于提供能夠以簡(jiǎn)便的方法形成保存 穩(wěn)定性優(yōu)異且鈍化效果優(yōu)異的鈍化層的鈍化層形成用組合物。此外，本發(fā)明的課題還在于 提供具備使用上述鈍化層形成用組合物而得到的、具有優(yōu)異鈍化效果的鈍化層的帶鈍化層 的半導(dǎo)體基板及帶鈍化層的半導(dǎo)體基板的制造方法、以及具有優(yōu)異轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池 元件、太陽(yáng)能電池元件的制造方法及太陽(yáng)能電池。
[0013] 用于解決課題的手段
[0014] 用于解決上述課題的具體手段如下所述。
[0015] 〈1> 一種鈍化層形成用組合物，其含有下述通式（I)所示的化合物。
[0016] M(OR1)m (I)
[0017] 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(dú)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)。
[0018] 〈2>根據(jù)〈1>所述的鈍化層形成用組合物，其還含有下述通式（II)所示的化合物。
[0019] 【化1】
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種鈍化層形成用組合物，其含有下述通式（I)所示的化合物， M(OR1)m (I) 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(dú)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，其還含有下述通式（II)所示的化合 物，
式（Π)中，R2分別獨(dú)立地表示碳數(shù)1?8的烷基，η表示0?3的整數(shù)，X2及X3分別 獨(dú)立地表示氧原子或亞甲基，R3、R4及R5分別獨(dú)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，其還含有液狀介質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的鈍化層形成用組合物，其還含有樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈍化層形成用組合物，其包含所述液狀介質(zhì)及所述樹脂，且 所述液狀介質(zhì)及所述樹脂的總含有率為5質(zhì)量％以上且98質(zhì)量％以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2?5中任一項(xiàng)所述的鈍化層形成用組合物，其包含所述通式（II) 所示的化合物，且所述通式（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％以上且80質(zhì)量％以下。
7. -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?6中任一項(xiàng)所述的鈍化層形成用組合物的 熱處理物。
8. -種帶鈍化層的半導(dǎo)體基板的制造方法，其包括： 對(duì)半導(dǎo)體基板上的整面或一部分賦予權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的鈍化層形成用組 合物而形成組合物層的工序；和 對(duì)所述組合物層進(jìn)行熱處理而形成鈍化層的工序。
9. 一種太陽(yáng)能電池元件，其具有： 將P型層及η型層進(jìn)行ρη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?6中 任一項(xiàng)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型層及所述η型層中的至少一方的層上的電極。
10. -種太陽(yáng)能電池元件的制造方法，其包括： 對(duì)將P型層及η型層進(jìn)行ρη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?6中任一項(xiàng)所述的鈍化層形成用組合物而形成組合物層的工序； 對(duì)所述組合物層進(jìn)行熱處理而形成鈍化層的工序；和 在所述P型層及所述η型層中的至少一方的層上形成電極的工序。
11. 一種太陽(yáng)能電池，其具有權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池元件和設(shè)置于所述太陽(yáng)能 電池元件的電極上的布線材料。
【文檔編號(hào)】H01L31/0216GK104471720SQ201380038209
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)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(chéng)人, 野尻剛, 倉(cāng)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(qǐng)人:日立化成株式會(huì)社