钝化层形成用组合物、带钝化层的半导体基板、带钝化层的半导体基板的制造方法、太阳 ...的制作方法
【专利摘要】本发明的钝化层形成用组合物包含通式(I)所示的有机铝化合物和通式(II)所示的有机化合物。通式(I)中，R1分别独立地表示碳数1～8的烷基。n表示0～3的整数。X2及X3分别独立地表示氧原子或亚甲基。R2、R3及R4分别独立地表示氢原子或碳数1～8的烷基。
【专利说明】纯化层形成用组合物、带纯化层的半导体基板、带纯化层的 半导体基板的制造方法、太阳能电池元件、太阳能电池元件 的制造方法及太阳能电池
【技术领域】
[0001] 本发明设及纯化层形成用组合物、带纯化层的半导体基板、带纯化层的半导体基 板的制造方法、太阳能电池元件、太阳能电池元件的制造方法及太阳能电池。
【背景技术】
[0002] 对W往的娃太阳能电池元件的制造工序进行说明。
[0003] 首先，为了促进陷光效应而实现高效率化，准备在受光面侧形成有纹理结构的P 型娃基板，接着，在氧氯化磯（POCI3)、氮气及氧气的混合气体气氛中在800°c?900°C下进 行数十分钟的处理，均匀地形成n型扩散层。在该W往的方法中，由于使用混合气体进行磯 的扩散，因此不仅在受光面的表面形成n型扩散层，而且在侧面及背面也形成n型扩散层。 因此，为了除去形成于侧面的n型扩散层而进行侧蚀刻。此外，形成于背面的n型扩散层需 要变换为P+型扩散层。因此，在整个背面涂布侣糊剂并对其进行热处理（烧成）而形成侣 电极，由此使n型扩散层成为P+型扩散层，同时得到欧姆接触。
[0004] 但是，由侣糊剂形成的侣电极的电导率低。因此，为了降低薄膜电阻，通常形成于 整个背面的侣电极在热处理（烧成）后必须具有10 ym?20 ym左右的厚度。进而，由于 娃与侣的热膨胀率大不相同，因此，在热处理（烧成）和冷却的过程中，形成有侣电极的娃 基板中产生较大的内部应力，从而造成晶界损伤（damage)、结晶缺陷增长及翅曲。
[0005] 为了解决该问题，有减少侣糊剂的涂布量而使背面电极层的厚度变薄的方法。但 是，如果减少侣糊剂的涂布量，则从P型娃半导体基板的表面扩散至内部的侣量变得不充 分。结果：无法实现所需的BSF炬ack Surface Field,背场）效应（因P+型扩散层的存在 而使生成载流子的收集效率提高的效应），因此产生太阳能电池的特性降低的问题。
[0006] 基于上述情况，提出了通过在娃基板表面的一部分赋予侣糊剂而局部地形成P+型 扩散层和侣电极的点接触的方法（例如参照日本专利第3107287号公报）。
[0007] 此种在与受光面相反的面（W下也称为"背面"）具有点接触结构的太阳能电池 的情况下，需要在除侣电极W外的部分的表面抑制少数载流子的再结合速度。作为用于该 用途的背面用的纯化层，提出了 Si〇2膜等（例如参照日本特开2004-6565号公报）。作为 因形成此种Si化膜所产生的纯化效果，包括将娃基板的背面表层部的娃原子的未结合键封 端，从而使引起再结合的表面能级密度降低的效果。
[000引此外，作为抑制少数载流子的再结合的其它方法，包括利用纯化层内的固定电荷 所产生的电场来降低少数载流子密度的方法。该样的纯化效果通常被称为电场效应，并提 出了氧化侣（Al203)膜等作为具有负固定电荷的材料（例如参照日本专利第4767110号公 报）。
[0009] 该样的纯化层通常通过ALD (Atomic Layer Deposition,原子层沉积）法、 CVD (Chemical Vapor Depositor!，化学气相沉积）法等方法形成（例如参照Journal of Applied化ysics，104(2008)，113703-1?113703-7)。此外，作为在半导体基板上形成 氧化侣层的简便的方法，提出了利用溶胶凝胶法的方法（例如参照化in Solid Films, 517 (2009)，6327-6330 W及 Chinese Physics Letters,26 (2009)，088102-1 ?088102-4)。
【发明内容】
[0010] 发明要解决的课题
[0011] Journal of Applied 化ysics，104 (2008)，113703-1 ?113703-7 中记载的方 法包含蒸锻等复杂的制造工序，所W存在难W提高生产率的情况。此外，在用于化in Solid Films,517(2009),6327-6330 及 Chinese Physics Letters,26 (2009),088102-1 ? 088102-4所记载的方法的纯化层形成用组合物中，会经时性地产生凝胶化等不良情况，保 存稳定性还难W称得上充分。
[0012] 为了解决该些问题，发明人等开发了包含己基纤维素等粘合剂树脂的特定的纯化 层形成用组合物。该特定的纯化层形成用组合物具有赋予到半导体基板时的印刷性提高效 果。
[0013] 但是，在对该特定的纯化层形成用组合物进行热处理（烧成）而形成纯化层时，需 要将粘合剂树脂成分热处理（烧成）来进行脱脂（除去粘合剂树脂成分），因此使热处理 (烧成）需要较长时间或者需要进行高温下的热处理（烧成）。
[0014] 此外，在使用含有粘合剂树脂的特定的纯化层形成用组合物的情况下，在热处理 (烧成）后会产生包含碳成分的黑色残渣，需要在热处理（烧成）后进行用于除去残渣的处 理，存在难W提高生产率的倾向。进而，在使用含有粘合剂树脂的特定的纯化层形成用组合 物的情况下，存在在所形成的纯化层中产生孔隙（void)或者不均匀地形成纯化层的倾向， 因此由电场效应得到的纯化效果还难W称得上充分。
[0015] 本发明鉴于W上的W往问题而完成，其课题在于提供能够W简便的方法形成所需 形状的纯化层、并且抑制黑色残渣的产生而得到充分的纯化效果的纯化层形成用组合物。 此外，本发明的课题还在于提供使用了该纯化层形成用组合物的带纯化层的半导体基板、 带纯化层的半导体基板的制造方法、太阳能电池元件、太阳能电池元件的制造方法及太阳 能电池。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 用于解决上述课题的具体手段如下所述。
[0018] <1〉一种纯化层形成用组合物，其包含下述通式（I)所示的有机侣化合物和下述 通式（II)所示的有机化合物。
[0019] 【化1】
[0020]
【权利要求】
1. 一种钝化层形成用组合物，其包含下述通式（I)所示的有机铝化合物和下述通式 (II)所示的有机化合物，
通式（I)中，R1分别独立地表示碳数1?8的烷基，n表示0?3的整数，X2及X3分别 独立地表示氧原子或亚甲基，R2、R3及R4分别独立地表示氢原子或碳数1?8的烷基。
2. 根据权利要求1所述的钝化层形成用组合物，其中，所述通式（I)中的R1分别独立 地为碳数1?4的烷基。
3. 根据权利要求1或2所述的钝化层形成用组合物，其中，所述通式（I)中的n为1? 3的整数。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的钝化层形成用组合物，其中，所述通式（II)的 含有率相对于钝化层形成用组合物100质量％为30质量％?99. 9质量％。
5. -种带钝化层的半导体基板，其具有半导体基板和设置于所述半导体基板上的整面 或一部分的钝化层，所述钝化层为权利要求1?4中任一项所述的钝化层形成用组合物的 热处理物。
6. -种带钝化层的半导体基板的制造方法，其包括： 对半导体基板上的整面或一部分赋予权利要求1?4中任一项所述的钝化层形成用组 合物而形成组合物层的工序；和 对所述组合物层进行热处理而形成钝化层的工序。
7. -种太阳能电池元件，其具有： 将P型层及n型层进行pn接合而成的半导体基板； 设置于所述半导体基板上的整面或一部分的钝化层，所述钝化层为权利要求1?4中 任一项所述的钝化层形成用组合物的热处理物；和 配置于选自所述P型层及所述n型层中的1个以上的层上的电极。
8. -种太阳能电池元件的制造方法，其包括： 对具有将P型层及n型层接合而成的pn结且在选自所述p型层及所述n型层中的1 个以上的层上具有电极的半导体基板的、具有所述电极的面的至少一部分，赋予权利要求 1?4中任一项所述的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和 对所述组合物层进行热处理而形成钝化层的工序。
9. 一种太阳能电池，其具有权利要求7所述的太阳能电池元件和配置于所述太阳能电 池元件的电极上的布线材料。
【文档编号】H01L31/04GK104488069SQ201380036945
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】田中彻, 吉田诚人, 仓田靖, 织田明博, 佐藤铁也, 早坂刚 申请人:日立化成株式会社