阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板 的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法。
【背景技术】
[0002] 对于现有的硅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，准备在受光面形成了纹理结构的P型 硅基板，接着，在三氯氧磷（POCl3)、氮气以及氧气的混合气体气氛中在800°C~900°C下进 行几十分钟的处理，在P型硅基板的表面同样地形成n型扩散层。接着，在受光面涂布银 (Ag)等电极糊剂、在背面侧涂布铝（Al)等电极糊剂后，进行热处理（烧成），由此获得太阳 能电池元件。
[0004] 然而，由于太阳光不会入射到受光面侧的电极的正下方，因而该部分不会发电。因 此，开发了如下所述的背面电极型太阳能电池：在受光面不具有电极，在背面具有n+型扩散 层及P+型扩散层，在各个扩散层上具有n电极及p电极（例如，参照日本特开2011-507246 号公报）。
[0005] 对于形成这样的背面电极型太阳能电池的方法进行说明。在n型硅基板的受光面 及背面的整个面形成阻挡层。在这里，阻挡层具有抑制掺杂物在硅基板内扩散的功能。接 着，除去硅基板的背面的阻挡层的一部分，形成开口部。而且，若P型掺杂物从阻挡层的开 口部扩散至硅基板的背面，则在与开口部对应的区域形成P+型扩散层。接着，除去硅基板背 面的所有阻挡层，之后再次在硅基板的背面的整个面形成阻挡层。然后，除去与形成了所述 P+型扩散层的区域不同的区域的阻挡层的一部分，形成开口部，使n型掺杂物从该开口部扩 散至硅基板的背面，形成n+型扩散层。接着，通过将硅基板的背面的阻挡层全部除去，在背 面形成P+型扩散层及n+型扩散层。进一步，通过形成纹理结构、防反射层、钝化层、电极等， 完成背面电极型太阳能电池。
[0006] 提出了以下方法：作为所述阻挡层，利用通过热氧化法在硅基板表面生成的氧化 膜（例如，参照日本特开2002-329880号公报）的方法。另一方面，还提出了以下方法：使 用了包含310 2前体的遮蔽糊剂的阻挡层的形成方法（例如，参照日本特开2011-119341号 公报）。
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 然而，在上述日本特开2002-329880号公报中记载的、通过热氧化法在硅基板表 面生成氧化膜的方法中，生产周期（日文原文：只少一卜）长，因此存在制造成本变高 这样的问题。
[0009] 另外，在日本特开2011-119341号公报中记载的、使用含有510 2前体的遮蔽糊剂 的方法中，设想了 0.ImPa?S~30mPa?S的低粘度的糊剂，但利用丝网印刷法的涂布变得 困难，难以形成厚遮蔽层。因此，在该方法的情况下，存在无法充分防止掺杂物扩散的问题。
[0010] 本发明是鉴于以上现有的问题而完成的，其课题在于，提供能够充分防止施主元 素或受主元素向半导体基板扩散的阻挡层形成用组合物、使用其的带有阻挡层的半导体基 板、太阳能电池用基板的制造方法、以及太阳能电池元件的制造方法。
[0011] 用于解决课题的方案
[0012] 为了解决上述课题的具体方案如下所述。
[0013] 〈1> 一种阻挡层形成用组合物，其含有：选自下述通式1所示的至少一种烷氧基硅 烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种含硅化 合物；有机粘合剂；和分散介质，所述组合物在25°c下的粘度为IPa?s~IOOPa?s，
[0014] (R1)4Ji(OR2)n. ??通式 1
[0015] 通式1中，R1及R2各自独立地表示碳数1~6的脂肪族烃基或芳香族烃基，n表 示1~4中任一个整数，在包含2个以上R1或R2的情况下，各R1或各R2可以相同也可以不 同。
[0016] 〈2>根据上述〈1>的阻挡层形成用组合物，其中，所述含硅化合物的含有率以SiO2 换算计为1质量％~18质量％。
[0017] 〈3>根据上述〈1>所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述含硅化合物的含有率以 31〇 2换算计为5质量％~16质量％。
[0018] 〈4>根据上述〈1>所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述含硅化合物的含有率以 31〇 2换算计为6质量％~13质量％。
[0019] 〈5>根据上述〈1>~〈4>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述有机粘 合剂包含选自纤维素衍生物、丙烯酸类树脂以及醇酸树脂中的至少一种。
[0020] 〈6>根据上述〈1>~〈5>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述有机粘 合剂包含乙基纤维素。
[0021] 〈7>根据上述〈1>~〈6>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述分散介 质包含选自水、醇溶剂、醚溶剂、二醇单醚溶剂以及萜溶剂中的至少一种。
[0022] 〈8>根据上述〈1>~〈6>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述分散介 质包含选自萜品醇、丁基卡必醇以及丁基卡必醇乙酸酯中的至少一种。
[0023] 〈9>根据上述〈1>~〈8>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其在25°C下的粘 度为IOPa?s~80Pa?s。
[0024] 〈10> -种带有阻挡层的半导体基板，其具有：
[0025] 半导体基板、以及
[0026] 被赋予到所述半导体基板上的、上述〈1>~〈9>中任一项所述的阻挡层形成用组 合物的干燥体即阻挡层。
[0027] 〈11> 一种太阳能电池用基板的制造方法，其包括：
[0028] 将上述〈1>~〈9>中任一项所述的阻挡层形成用组合物赋予到半导体基板上，形 成图案状的阻挡层的工序；以及
[0029] 在所述半导体基板上的未形成有所述阻挡层的部分，扩散施主元素或受主元素， 在所述半导体基板内部分地形成扩散层的工序。
[0030] 〈12>根据上述〈11>的太阳能电池用基板的制造方法，其中，将所述阻挡层形成用 组合物赋予到所述半导体基板的方法为丝网印刷法。
[0031] 〈13> -种太阳能电池元件的制造方法，其包括：
[0032] 在通过上述〈11>或〈12>所述的制造方法获得的太阳能电池用基板的扩散层上， 形成电极的工序。
[0033] 发明效果
[0034] 根据本发明，可以提供能够充分防止施主元素或受主元素向半导体基板扩散的阻 挡层形成用组合物、使用其的带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法、以 及太阳能电池元件的制造方法。
【附图说明】
[0035] 图1为示意性地表示本发明的太阳能电池用基板及太阳能电池元件的制造工序 的一例的剖视图。
【具体实施方式】
[0036] 首先，对于本发明的阻挡层形成用组合物进行说明，接着对于使用阻挡层形成用 组合物的带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳能电池元件的 制造方法进行说明。
[0037] 需要说明的是，本说明书中"工序"这样的术语不仅是独立的工序，而且在与其他 工序没有明确区别的情况下，只要达到该工序所期望的作用，则也包括在该用语中。另外， 本说明书中"~"表示包括将其前后记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。进一步， 本说明书中，组合物中的各成分的量在组合物中存在多个与各成分相当的物质的情况下， 如果没有特别限定，则是指组合物中存在的该多个物质的总量。本说明书中"层"这样的术 语除了包括在以俯视图进行观察时形成在整个面的形状的构成以外，还包括形成在面的一 部分的形状的构成。
[0038] 另外，有时将施主元素或受主元素称为掺杂物。
[0039] 需要说明的是，本发明中的阻挡层不仅包括在以俯视图的形式观察半导体基板时 阻挡层形成在整个面的情况，还包括阻挡层形成在面的一部分的情况。
[0040] 〈阻挡层形成用组合物〉
[0041] 本发明的阻挡层形成用组合物含有：选自下述通式1所示的至少