本發(fā)明涉及一種n型擴(kuò)散層形成組合物、n型擴(kuò)散層的制造方法及太陽(yáng)能電池元件的制造方法。

背景技術(shù)：

以下，對(duì)使用例如p型硅基板作為半導(dǎo)體基板的以往的硅太陽(yáng)能電池元件的制造工序進(jìn)行說(shuō)明。

首先，為了促進(jìn)陷光效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)高效率化，準(zhǔn)備在受光面形成有紋理結(jié)構(gòu)的p型硅基板。對(duì)該p型硅基板，在作為含施主元素化合物的氧氯化磷(pocl3)、氮?dú)饧把鯕獾幕旌蠚怏w氣氛中以800℃～900℃進(jìn)行數(shù)十分鐘的處理而均勻地形成n型擴(kuò)散層。在該以往的方法中，使用混合氣體進(jìn)行磷的擴(kuò)散，因此不僅在p型硅基板的表面形成n型擴(kuò)散層，而且還在側(cè)面及背面也形成n型擴(kuò)散層。因此，需要用于除去側(cè)面的n型擴(kuò)散層的側(cè)蝕刻工序。另外，背面的n型擴(kuò)散層需要轉(zhuǎn)換為p⁺型擴(kuò)散層，在背面的n型擴(kuò)散層上賦予鋁糊劑而通過(guò)鋁的擴(kuò)散從n型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換為p⁺型擴(kuò)散層。

另一方面，在半導(dǎo)體的制造領(lǐng)域中，如日本特開(kāi)2002-75894號(hào)公報(bào)所記載的那樣，提出了通過(guò)含有磷酸二氫銨(nh4h2po4)等磷酸鹽作為含施主元素化合物的溶液的涂布而形成n型擴(kuò)散層的方法。

另外，如專(zhuān)利第4073968號(hào)公報(bào)所記載的那樣，還已知將包含磷作為施主元素的糊劑作為擴(kuò)散源涂布在硅基板表面上并進(jìn)行熱擴(kuò)散而形成擴(kuò)散層的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，在日本特開(kāi)2002-75894號(hào)公報(bào)或?qū)＠?073968號(hào)公報(bào)中記載的方法中，施主元素或含有其的化合物從作為擴(kuò)散源的溶液或糊劑中飛散，因此與使用上述混合氣體的氣相反應(yīng)法同樣，有時(shí)在擴(kuò)散層的形成時(shí)磷還會(huì)擴(kuò)散到p型硅基板的側(cè)面及背面。其結(jié)果會(huì)在涂布的部分以外也形成n型擴(kuò)散層。

這樣，在n型擴(kuò)散層的形成時(shí)，在使用氧氯化磷的氣相反應(yīng)法中，不僅在原本需要n型擴(kuò)散層的p型硅基板的單面(通常為受光面或表面)形成n型擴(kuò)散層，而且在另一面(非受光面或背面)及側(cè)面也形成n型擴(kuò)散層。另外，在將包含含有磷的化合物的溶液或糊劑涂布在p型硅基板而使其熱擴(kuò)散的方法中，也與氣相反應(yīng)法同樣地在p型硅基板的表面以外也形成n型擴(kuò)散層。因此，為了使p型硅基板作為太陽(yáng)能電池元件而具有pn結(jié)結(jié)構(gòu)，必須在側(cè)面進(jìn)行蝕刻并且在背面將n型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換為p+型擴(kuò)散層。一般而言，在背面將作為第13族元素的鋁的糊劑涂布于p型硅基板，進(jìn)行燒成，將n型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換為p+型擴(kuò)散層。進(jìn)而，在以往已知的將包含磷等施主元素的糊劑作為擴(kuò)散源涂布于p型硅基板而形成n型擴(kuò)散層的方法中，具有施主元素的化合物揮發(fā)氣化，在需要施主元素?cái)U(kuò)散的區(qū)域以外施主元素也會(huì)擴(kuò)散，因此難以選擇性地在特定的區(qū)域形成擴(kuò)散層。

另外，在使用包含磷化合物的涂布劑的情況下，有時(shí)在n型擴(kuò)散層的面內(nèi)會(huì)在小范圍內(nèi)產(chǎn)生擴(kuò)散的磷的濃度不均。尤其在減少包含磷化合物的涂布劑的涂布量的情況下，在包含磷化合物的涂布劑的干燥工序中，有時(shí)溶劑從涂布區(qū)域的端部急劇蒸發(fā)而產(chǎn)生涂布區(qū)域的剖面成為凹狀的邊框現(xiàn)象(咖啡環(huán)現(xiàn)象)。因此，在涂布區(qū)域的中央部，磷化合物的存在比率降低，在以磷化合物的存在比率降低的狀態(tài)擴(kuò)散的情況下，有時(shí)在p型硅基板的面方向或厚度方向會(huì)在小范圍內(nèi)形成磷濃度不同的不均勻的n型擴(kuò)散層。不均勻的n型擴(kuò)散層的存在會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能電池整體的轉(zhuǎn)換效率降低。

本發(fā)明鑒于是以上的以往的問(wèn)題點(diǎn)而完成的發(fā)明，其課題在于提供能夠應(yīng)用于使用半導(dǎo)體基板的太陽(yáng)能電池元件且能夠在不需要的區(qū)域不形成n型擴(kuò)散層而在特定的區(qū)域形成更均勻的n型擴(kuò)散層的n型擴(kuò)散層形成組合物、以及使用該n型擴(kuò)散層形成組合物的n型擴(kuò)散層的制造方法及太陽(yáng)能電池元件的制造方法。

用于解決課題的手段

用于達(dá)成上述課題的具體手段如以下所示。

<1>一種n型擴(kuò)散層形成組合物，其含有包含施主元素的粒徑d90為0.1μm～1.5μm的玻璃粉末、和分散介質(zhì)。

<2>根據(jù)<1>所述的n型擴(kuò)散層形成組合物，其中，上述玻璃粉末的平均粒徑d50為0.05μm～0.5μm。

<3>根據(jù)<1>或<2>所述的n型擴(kuò)散層形成組合物，其中，上述施主元素為選自p(磷)及sb(銻)中的至少1種。

<4>根據(jù)<1>～<3>中任一項(xiàng)所述的n型擴(kuò)散層形成組合物，其中，上述玻璃粉末含有選自p2o3、p2o5及sb2o3中的至少1種含施主元素物質(zhì)和選自sio2、k2o、na2o、li2o、bao、sro、cao、mgo、beo、zno、pbo、cdo、sno、zro2及moo3中的至少1種玻璃成分物質(zhì)。

<5>一種n型擴(kuò)散層的制造方法，其具有：在半導(dǎo)體基板上賦予<1>～<4>中任一項(xiàng)所述的n型擴(kuò)散層形成組合物的工序；和對(duì)賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物后的半導(dǎo)體基板實(shí)施熱擴(kuò)散處理的工序。

<6>一種太陽(yáng)能電池元件的制造方法，其具有：在半導(dǎo)體基板上賦予<1>～<4>中任一項(xiàng)所述的n型擴(kuò)散層形成組合物的工序；對(duì)賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物后的半導(dǎo)體基板實(shí)施熱擴(kuò)散處理而在賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物后的半導(dǎo)體基板上形成n型擴(kuò)散層的工序；和在所形成的上述n型擴(kuò)散層上形成電極的工序。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠應(yīng)用于使用半導(dǎo)體基板的太陽(yáng)能電池元件且能夠在不需要的區(qū)域不形成n型擴(kuò)散層而在特定的區(qū)域形成更均勻的n型擴(kuò)散層的n型擴(kuò)散層形成組合物、以及使用該n型擴(kuò)散層形成組合物的n型擴(kuò)散層的制造方法及太陽(yáng)能電池元件的制造方法。

附圖說(shuō)明

圖1為示意性表示太陽(yáng)能電池元件的制造工序的一例的剖視圖。

圖2為從表面觀察太陽(yáng)能電池元件的俯視圖。

圖3為擴(kuò)大表示圖2的太陽(yáng)能電池元件的一部分的立體圖。

具體實(shí)施方式

首先，對(duì)本發(fā)明的n型擴(kuò)散層形成組合物的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，接著，對(duì)使用n型擴(kuò)散層形成組合物的n型擴(kuò)散層的制造方法及太陽(yáng)能電池元件的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)中，用語(yǔ)“工序”不僅是獨(dú)立的工序，即使是無(wú)法與其他工序明確區(qū)別時(shí)，只要能實(shí)現(xiàn)該工序所希望的目的，也包含于本用語(yǔ)中。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，“～”表示包含其前后記載的數(shù)值分別作為最小值及最大值的范圍。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，當(dāng)組合物中相當(dāng)于各成分的物質(zhì)存在多個(gè)時(shí)，只要未特別指明，則組合物中的各成分的量是指存在于組合物中的該多個(gè)物質(zhì)的總量。

在本說(shuō)明書(shū)中的用語(yǔ)“層”除了包含以俯視圖的形式觀察時(shí)形成于整面的形狀的構(gòu)成以外，還包含以俯視圖的形式觀察時(shí)形成于一部分面的形狀的構(gòu)成。

<n型擴(kuò)散層形成組合物>

本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物含有包含施主元素且粒徑d90為0.1μm～1.5μm的玻璃粉末和分散介質(zhì)。進(jìn)而考慮到組合物的賦予適應(yīng)性(涂布性)等，本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物也可以根據(jù)需要含有其他添加劑。

在此，n型擴(kuò)散層形成組合物是指：至少含有包含施主元素的玻璃粉末，并且在賦予到半導(dǎo)體基板后使該施主元素?zé)釘U(kuò)散，由此可以形成n型擴(kuò)散層的材料。

通過(guò)使用含有包含施主元素且粒徑d90為0.1μm～1.5μm的玻璃粉末的n型擴(kuò)散層形成組合物，即使在干燥工序時(shí)，n型擴(kuò)散層形成組合物的涂布區(qū)域在半導(dǎo)體基板的面方向的中央部的厚度因邊框現(xiàn)象變薄的情況下，只要玻璃粉末為上述范圍的粒徑，則可以確保較高的玻璃粉末的存在比率。另外，在擴(kuò)散處理時(shí)可以縮短玻璃粉末的熔融時(shí)間，因此可以在小范圍內(nèi)形成無(wú)針孔的玻璃層。由此在半導(dǎo)體基板的所希望的部位形成磷濃度更均勻的n型擴(kuò)散層而不會(huì)在半導(dǎo)體基板的背面及側(cè)面形成不需要的n型擴(kuò)散層。

因此，若應(yīng)用本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物，則不需要在以往廣泛采用的氣相反應(yīng)法中所必須的側(cè)蝕刻工序，工序被簡(jiǎn)化。另外，也不需要將形成于背面的n型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換為p⁺型擴(kuò)散層的工序。因此，背面的p⁺型擴(kuò)散層的形成方法以及背面電極的材質(zhì)、形狀及厚度并無(wú)限制，應(yīng)用的制造方法及背面電極的材質(zhì)及形狀的選擇范圍廣。另外，詳細(xì)情況將在后文進(jìn)行敘述，由背面電極的厚度引起的半導(dǎo)體基板內(nèi)的內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生被抑制，半導(dǎo)體基板的翹曲也受到抑制。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物中所含有的玻璃粉末通過(guò)燒成而熔融，在n型擴(kuò)散層上形成玻璃層。但是，在以往的氣相反應(yīng)法或者賦予含磷酸鹽的溶液或糊劑的方法中也在n型擴(kuò)散層之上形成玻璃層。因此，在本實(shí)施方式中生成的玻璃層與以往的方法同樣可以通過(guò)蝕刻來(lái)除去。因此，與以往的方法相比，本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物不會(huì)產(chǎn)生不需要的生成物，也不會(huì)增加工序。

另外，玻璃粉末中的施主元素即使在熱處理(燒成)中也不易揮發(fā)，因此使得因揮發(fā)氣體的產(chǎn)生而不僅在半導(dǎo)體基板的表面形成n型擴(kuò)散層而且直至背面及側(cè)面也形成n型擴(kuò)散層的情況得到抑制。

認(rèn)為其理由在于：施主元素在玻璃中作為構(gòu)成元素與其他元素結(jié)合，因此不易揮發(fā)。

這樣，本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物可以在半導(dǎo)體基板的所希望的部位形成所希望濃度的n型擴(kuò)散層，因此可以形成n型施主元素(摻雜劑)的濃度高的選擇性的區(qū)域。另一方面，利用作為用于形成n型擴(kuò)散層的一般方法的氣相反應(yīng)法或者使用含磷酸鹽的溶液或糊劑的方法形成n型施主元素的濃度高的選擇性區(qū)域一般較為困難。

對(duì)本實(shí)施方式中所使用的包含施主元素的玻璃粉末進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。

施主元素為可以通過(guò)擴(kuò)散(摻雜)到半導(dǎo)體基板中而形成n型擴(kuò)散層的元素。作為施主元素，可以使用第15族的元素，可列舉例如p(磷)、sb(銻)、bi(鉍)及as(砷)。從安全性、玻璃化的容易性等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為選自p(磷)及sb(銻)中的至少1種。

作為為了將施主元素引入到玻璃粉末中而使用的含施主元素物質(zhì)，可列舉例如p2o3、p2o5、sb2o3、bi2o3及as2o3，優(yōu)選使用選自p2o3、p2o5及sb2o3中的至少1種。

另外，包含施主元素的玻璃粉末可以通過(guò)根據(jù)需要調(diào)整成分比率來(lái)控制熔融溫度、軟化溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、化學(xué)耐久性等。包含施主元素的玻璃粉末優(yōu)選進(jìn)一步包含以下記載的玻璃成分物質(zhì)。

作為玻璃成分物質(zhì)，可列舉例如sio2、k2o、na2o、li2o、bao、sro、cao、mgo、beo、zno、pbo、cdo、sno、zro2、wo3、moo3、mno、la2o3、nb2o5、ta2o5、y2o3、tio2、zro2、geo2、teo2及l(fā)u2o3，優(yōu)選使用選自sio2、k2o、na2o、li2o、bao、sro、cao、mgo、beo、zno、pbo、cdo、sno、zro2、wo3、moo3及mno中的至少1種，更優(yōu)選使用選自sio2、k2o、na2o、li2o、bao、sro、cao、mgo、beo、zno、pbo、cdo、sno、zro2及moo3中的至少1種。

作為包含施主元素的玻璃粉末，可列舉包含上述含施主元素物質(zhì)和上述玻璃成分物質(zhì)兩者的體系，優(yōu)選為含有選自p2o3、p2o5及sb2o3中的至少1種含施主元素物質(zhì)和選自sio2、k2o、na2o、li2o、bao、sro、cao、mgo、beo、zno、pbo、cdo、sno、zro2及moo3中的至少1種玻璃成分物質(zhì)的玻璃粉末。

作為包含施主元素的玻璃粉末的具體例，可列舉p2o5-sio2系(以含施主元素物質(zhì)-玻璃成分物質(zhì)的順序記載、以下同樣)、p2o5-k2o系、p2o5-na2o系、p2o5-li2o系、p2o5-bao系、p2o5-sro系、p2o5-cao系、p2o5-mgo系、p2o5-beo系、p2o5-zno系、p2o5-cdo系、p2o5-pbo系、p2o5-sno系、p2o5-geo2系、p2o5-teo2系等包含p2o5作為含施主元素物質(zhì)的體系、代替上述包含p2o5的體系的p2o5而包含sb2o3作為含施主元素物質(zhì)的體系等的玻璃粉末。

需要說(shuō)明的是，可以為如p2o5-sb2o3系、p2o5-as2o3系等那樣包含2種以上的含施主元素物質(zhì)的玻璃粉末。

上述例示了包含2種成分的復(fù)合玻璃，但是也可以為p2o5-sio2-mgo系等根據(jù)需要包含3種以上成分的物質(zhì)的玻璃粉末。

玻璃粉末中的玻璃成分物質(zhì)的含有比率理想的是考慮熔融溫度、軟化溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、化學(xué)耐久性等來(lái)適當(dāng)設(shè)定，一般而言，優(yōu)選為0.1質(zhì)量％～95質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％～90質(zhì)量％。

具體而言，玻璃粉末中包含sio2時(shí)的sio2的含有比率優(yōu)選為10質(zhì)量％～90質(zhì)量％，更優(yōu)選為10質(zhì)量％～50質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量％～30質(zhì)量％。

從擴(kuò)散處理時(shí)的擴(kuò)散性、液體流下等觀點(diǎn)出發(fā)，玻璃粉末的軟化溫度優(yōu)選為400℃～900℃。另外，更優(yōu)選為600℃～800℃，進(jìn)一步優(yōu)選為700℃～800℃。若軟化溫度為400℃以上，則在擴(kuò)散處理時(shí)玻璃的粘度過(guò)低的情況得到抑制，不易產(chǎn)生液體流下，因此存在抑制向特定的部分以外形成n型擴(kuò)散層的傾向。另外，若軟化溫度為900℃以下，則存在不易產(chǎn)生玻璃粉末未完全熔融的狀態(tài)，容易形成均勻的n型擴(kuò)散層的傾向。

若玻璃粉末的軟化溫度為400℃～900℃的范圍內(nèi)，則不會(huì)產(chǎn)生液體流下，因此在擴(kuò)散處理后可以向特定的區(qū)域以所希望的形狀形成n型擴(kuò)散層。例如在以aμm寬度的線狀圖案賦予n型擴(kuò)散層形成組合物的情況下，擴(kuò)散處理后的線寬b可以保持b＜1.5aμm的范圍的線狀圖案。

玻璃粉末的軟化溫度可以使用(株)島津制作所制dtg-60h型差熱熱重同時(shí)測(cè)定裝置并利用差熱(dta)曲線等求得。

作為玻璃粉末的形狀，可列舉大致球狀、扁平狀、塊狀、板狀、鱗片狀等，從制成n型擴(kuò)散層形成組合物時(shí)向基板上的涂布性(賦予適應(yīng)性)及均勻擴(kuò)散性的方面出發(fā)，理想的為大致球狀、扁平狀或板狀。

玻璃粉末的粒徑d90需要為0.1μm～1.5μm。另外，優(yōu)選為0.2μm～0.5μm，更優(yōu)選為0.2μm～0.3μm。

通過(guò)使玻璃粉末的粒徑d90為1.5μm以下，即使在干燥工序時(shí)涂布區(qū)域的厚度變薄的區(qū)域，玻璃粉末的存在比率也高，可以在短時(shí)間內(nèi)使玻璃粉末熔融，容易得到無(wú)缺漏的玻璃層。因此，可以用玻璃層更均勻地覆蓋半導(dǎo)體基板，可以形成擴(kuò)散的施主元素濃度無(wú)不均的更均勻的n型擴(kuò)散層。

在本實(shí)施方式中，玻璃粒徑越大，熔融越困難，玻璃層越不均勻，因此為了將混雜的大粒徑的玻璃微?；P(guān)注粒徑d90的值。

是否形成均勻的n型擴(kuò)散層例如可以通過(guò)以下來(lái)確認(rèn)，即，通過(guò)將形成有n型擴(kuò)散層的半導(dǎo)體基板在900℃進(jìn)行熱氧化處理并以形成于n型擴(kuò)散層區(qū)域的半導(dǎo)體基板上的左右的氧化膜的不均來(lái)確認(rèn)。一般而言，半導(dǎo)體基板表面的氧化速度依賴(lài)于擴(kuò)散的施主元素濃度。因此，在存在未充分?jǐn)U散施主元素的區(qū)域的情況下，在半導(dǎo)體基板的面內(nèi)氧化膜厚的不均變大。在本實(shí)施方式中，氧化膜的厚度采用使用fivelab制橢圓偏振計(jì)mary-102測(cè)定得到的厚度。另外，氧化膜的不均可以對(duì)面內(nèi)的9點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定并以最大值與最小值之比(最大值/最小值)來(lái)確認(rèn)。例如，氧化膜厚的不均在比(最大值/最小值)顯示1.00～1.10的情況下可以評(píng)價(jià)為形成均勻的n型擴(kuò)散層。另外，可以使用光學(xué)顯微鏡觀察氧化膜的顏色并根據(jù)顏色不均來(lái)確認(rèn)均勻地形成氧化膜。當(dāng)在面內(nèi)不產(chǎn)生顏色不均的情況下，可以評(píng)價(jià)為在小范圍內(nèi)形成均勻的n型擴(kuò)散層。

在此，“小范圍”表示在半導(dǎo)體基板的面方向或厚度方向的1μm～10μm的范圍。

在此，粒徑d90是指：在描繪粒徑的體積分布累計(jì)曲線時(shí)從粒徑最小的粒子依次累計(jì)而達(dá)到整體的90％時(shí)的粒徑。體積分布累計(jì)曲線可以利用激光散射衍射法粒度分布測(cè)定裝置(beckmancoulter公司制)等來(lái)測(cè)定。

本實(shí)施方式中使用的玻璃粉末的平均粒徑d50優(yōu)選為0.05μm～0.5μm。另外，平均粒徑d50更優(yōu)選為0.05μm～0.3μm，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05μm～0.2μm。玻璃粉末的平均粒徑d50表示體積平均粒徑，可以利用激光散射衍射法粒度分布測(cè)定裝置(beckmancoulter公司制)等來(lái)測(cè)定。

包含施主元素的玻璃粉末按照以下的步驟來(lái)制作。

首先，稱(chēng)重原料、例如含施主元素物質(zhì)和玻璃成分物質(zhì)，填充到坩堝中。作為坩堝的材質(zhì)，可列舉鉑、鉑-銠、銥、氧化鋁、石英、碳等。坩堝的材質(zhì)可考慮熔融溫度、氣氛、與熔融物質(zhì)的反應(yīng)性等來(lái)適當(dāng)選擇。

接著，用電爐以與玻璃組成相應(yīng)的溫度加熱含施主元素物質(zhì)及玻璃成分物質(zhì)，形成熔液。此時(shí)，為了使熔液均勻，優(yōu)選進(jìn)行攪拌。

接著，使得到的熔液流出到氧化鋯基板、碳基板等之上，使熔液玻璃化。

最后，將玻璃粉碎成粉末狀。粉碎可應(yīng)用噴射磨機(jī)、珠磨機(jī)、球磨機(jī)等公知的方法。

n型擴(kuò)散層形成組合物中的包含施主元素的玻璃粉末的含有比率可以考慮賦予適應(yīng)性(涂布性)、施主元素的擴(kuò)散性等來(lái)決定。一般而言，n型擴(kuò)散層形成組合物中的玻璃粉末的含有比率優(yōu)選為0.1質(zhì)量％～95質(zhì)量％，更優(yōu)選為1質(zhì)量％～90質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5質(zhì)量％～85質(zhì)量％，特別優(yōu)選為2質(zhì)量％～80質(zhì)量％。

另外，n型擴(kuò)散層形成組合物中的金屬粒子的含有比率優(yōu)選為30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為20質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量％以下。

以下，對(duì)分散介質(zhì)進(jìn)行說(shuō)明。

分散介質(zhì)是指在組合物中使包含施主元素的玻璃粉末分散的介質(zhì)。具體而言，作為分散介質(zhì)，采用選自粘合劑及溶劑中的至少1種。

作為粘合劑，可列舉例如：聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯基酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烷、聚磺酸、丙烯酰胺烷基磺酸、纖維素醚、纖維素衍生物、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基纖維素、明膠、淀粉及淀粉衍生物、海藻酸鈉及海藻酸鈉衍生物、黃原膠及黃原膠衍生物、瓜爾膠及瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖及硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠及黃蓍膠衍生物、糊精及糊精衍生物、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯(例如、聚(甲基)丙烯酸烷酯、聚(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等)、聚丁二烯、聚苯乙烯以及它們的共聚物。另外，也可以適當(dāng)選擇除此以外的聚硅氧烷。它們可以單獨(dú)使用1種或組合使用2種以上。

粘合劑的分子量(例如重均分子量)并無(wú)特別限制，優(yōu)選鑒于作為組合物所需的粘度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

作為溶劑，可列舉：丙酮、甲乙酮、甲基正丙基酮、甲基異丙基酮、甲基正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、甲基正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、甲基環(huán)己酮、2，4-戊烷二酮、丙酮基丙酮等酮溶劑；二乙基醚、甲基乙基醚、甲基正丙基醚、二異丙基醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二正丙基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基正丙基醚、二乙二醇甲基正丁基醚、二乙二醇二正丙基醚、二乙二醇二正丁基醚、二乙二醇甲基正己基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基正丁基醚、三乙二醇二正丁基醚、三乙二醇甲基正己基醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基正丁基醚、四乙二醇甲基正己基醚、四乙二醇二正丁基醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二正丙基醚、丙二醇二丁基醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基正丁基醚、二丙二醇二正丙基醚、二丙二醇二正丁基醚、二丙二醇甲基正己基醚、三丙二醇二甲醚、三丙二醇二乙基醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基正丁基醚、三丙二醇二正丁基醚、三丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二甲醚、四丙二醇二乙基醚、四丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基正丁基醚、四丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二正丁基醚等醚溶劑；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸正戊酯、乙酸仲戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸芐酯、乙酸環(huán)己酯、乙酸甲基環(huán)己酯、乙酸壬酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸二乙二醇甲基醚酯、乙酸二乙二醇單乙基醚酯、乙酸二丙二醇甲基醚酯、乙酸二丙二醇乙基醚酯、二乙酸乙二醇酯、乙酸甲氧基三乙二醇酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、乙二醇甲基醚丙酸酯、乙二醇乙基醚丙酸酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、二乙二醇單正丁基醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯等酯溶劑；乙腈、n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮、n-丙基吡咯烷酮、n-丁基吡咯烷酮、n-己基吡咯烷酮、n-環(huán)己基吡咯烷酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜等非質(zhì)子性極性溶劑；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、仲戊醇、叔戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、仲己醇、2-乙基丁醇、仲庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、仲辛醇、正壬醇、正癸醇、仲十一烷醇、三甲基壬醇、仲十四烷醇、仲十七烷醇、環(huán)己醇、甲基環(huán)己醇、芐醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇溶劑；乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單苯基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丁基醚、二乙二醇單正己基醚、乙氧基三乙二醇、四乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、三丙二醇單甲基醚等二醇單醚溶劑；萜品烯、萜品醇、月桂烯、別羅勒烯、檸檬烯、二戊烯、蒎烯、香芹酮、羅勒烯、水芹烯等萜溶劑；水等。它們可以單獨(dú)使用1種或組合使用2種以上。在制成n型擴(kuò)散層形成組合物的情況下，從對(duì)基板的賦予適應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選選自萜品醇、二乙二醇單正丁基醚及二乙二醇單正丁基醚乙酸酯中的至少一種，可列舉選自萜品醇及二乙二醇單正丁基醚中的至少一種作為更優(yōu)選的溶劑。

n型擴(kuò)散層形成組合物中的分散介質(zhì)的含有比率考慮涂布性、施主濃度等來(lái)決定。

考慮到賦予適應(yīng)性，n型擴(kuò)散層形成組合物的粘度在25℃優(yōu)選為10mpa·s～1000000mpa·s，更優(yōu)選為50mpa·s～200000mpa·s，進(jìn)一步優(yōu)選為1000mpa·s～100000mpa·s。

需要說(shuō)明的是，n型擴(kuò)散層形成組合物的粘度在25℃使用e型粘度計(jì)(東京計(jì)器公司制)以5rpm(min^-1)的旋轉(zhuǎn)速度測(cè)定。

進(jìn)而，n型擴(kuò)散層形成組合物可以根據(jù)需要含有其他添加劑。作為其他添加物，可列舉有機(jī)金屬化合物、硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)填料、無(wú)機(jī)填料、有機(jī)酸鹽等觸變性賦予劑、潤(rùn)濕性提高劑、流平劑、表面活性劑、增塑劑、填充劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、香料等。該其他添加劑可以以相對(duì)于n型擴(kuò)散層形成組合物的總量100質(zhì)量份分別為0.01質(zhì)量份～20質(zhì)量份左右的量來(lái)使用。另外，它們可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。

<n型擴(kuò)散層的制造方法及太陽(yáng)能電池元件的制造方法>

本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層的制造方法具有：在半導(dǎo)體基板上賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物的工序；和對(duì)賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物后的半導(dǎo)體基板實(shí)施熱擴(kuò)散處理的工序。

另外，本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池元件的制造方法具有：在半導(dǎo)體基板上賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物的工序；對(duì)賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物后的半導(dǎo)體基板實(shí)施熱擴(kuò)散處理而在賦予上述n型擴(kuò)散層形成組合物后的半導(dǎo)體基板上形成n型擴(kuò)散層的工序；和在所形成的上述n型擴(kuò)散層上形成電極的工序。

參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層及太陽(yáng)能電池元件的制造方法(以下有時(shí)將兩者統(tǒng)稱(chēng)為本實(shí)施方式的制造方法)進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，各圖中的構(gòu)件的大小為示意性的大小，構(gòu)件間的大小的相對(duì)關(guān)系并不限定于此。

圖1是示意性表示本實(shí)施方式的制造方法的太陽(yáng)能電池元件的制造工序的一例的示意性剖視圖。另外，圖1中，10表示p型半導(dǎo)體基板，12表示n型擴(kuò)散層，14表示p⁺型擴(kuò)散層，16表示防反射膜，18表示表面電極，20表示背面電極(電極層)。在以下的附圖中，對(duì)通用的構(gòu)成要素標(biāo)記相同符號(hào)，并省略對(duì)其的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，以下，對(duì)使用硅基板作為p型半導(dǎo)體基板的例子進(jìn)行說(shuō)明，但是半導(dǎo)體基板并不限定于硅基板。

圖1(1)中，對(duì)作為p型半導(dǎo)體基板10的硅基板賦予堿溶液來(lái)除去損傷層，利用蝕刻得到紋理結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)而言，用20質(zhì)量％的苛性鈉除去由鑄錠進(jìn)行切片時(shí)產(chǎn)生的硅基板表面的損傷層。接著，利用1質(zhì)量％的苛性鈉和10質(zhì)量％的異丙醇的混合液進(jìn)行蝕刻，形成紋理結(jié)構(gòu)(圖中省略紋理結(jié)構(gòu)的記載)。對(duì)于太陽(yáng)能電池元件而言，通過(guò)在受光面(表面)側(cè)形成紋理結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)陷光效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效率化。

圖1(2)中，在p型半導(dǎo)體基板10的表面即成為受光面的面上賦予n型擴(kuò)散層形成組合物而形成n型擴(kuò)散層形成組合物層11。在本實(shí)施方式中，對(duì)n型擴(kuò)散層形成組合物的賦予方法并無(wú)特別限制，可列舉例如印刷法、旋涂法、刷涂法、噴涂法、刮板法、輥涂法及噴墨法。

作為n型擴(kuò)散層形成組合物的涂布量，并無(wú)特別限制，例如以玻璃粉末量計(jì)可以為5g/m²～100g/m²，優(yōu)選為10g/m²～50g/m²。尤其在5g/m²～15g/m²時(shí)，會(huì)使涂布厚度變薄，但是在玻璃粉末的粒徑d90為0.1μm～1.5μm的情況下，在擴(kuò)散處理時(shí)玻璃層不會(huì)缺漏，可以在小范圍內(nèi)形成更均勻的n型擴(kuò)散層。

需要說(shuō)明的是，根據(jù)n型擴(kuò)散層形成組合物的組成，有時(shí)在賦予后需要用于使組合物中所含的溶劑揮發(fā)的干燥工序。此時(shí)，在以80℃～300℃左右的溫度使用熱板的情況下，使其干燥1分鐘～10分鐘，在使用干燥機(jī)等的情況下，使其干燥10分鐘～30分鐘左右。該干燥條件依賴(lài)于n型擴(kuò)散層形成組合物的溶劑組成，在本實(shí)施方式中并不特別限定為上述條件。

另外，在使用本實(shí)施方式的制造方法的情況下，背面的p⁺型擴(kuò)散層(高濃度電場(chǎng)層)14的制造方法并不限定于基于鋁的從n型擴(kuò)散層向p+型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換的方法，也可以采用現(xiàn)有公知的任意方法，制造方法的選擇范圍廣。因此，例如可以將包含b(硼)等第13族元素的組合物13賦予到p型半導(dǎo)體基板10的背面(與賦予n型擴(kuò)散層形成組合物的面相反側(cè)的面)而形成p⁺型擴(kuò)散層14。

作為包含b(硼)等第13族元素的組合物13，可列舉例如：代替包含施主元素的玻璃粉末而使用包含受主元素的玻璃粉末，與n型擴(kuò)散層形成組合物地構(gòu)成的p型擴(kuò)散層形成組合物。受主元素只要為第13族元素即可，可列舉b(硼)、al(鋁)、ga(鎵)等。另外，包含受主元素的玻璃粉末優(yōu)選包含選自b2o3、al2o3及ga2o3中的至少1種。

進(jìn)而，將p型擴(kuò)散層形成組合物賦予到硅基板的背面的方法與將已經(jīng)敘述過(guò)的n型擴(kuò)散層形成組合物賦予到硅基板上的方法相同。

通過(guò)將背面被賦予了p型擴(kuò)散層形成組合物的半導(dǎo)體基板與后述的賦予了n型擴(kuò)散層形成組合物的半導(dǎo)體基板的熱擴(kuò)散處理同樣地進(jìn)行熱擴(kuò)散處理，由此可以在背面形成p⁺型擴(kuò)散層14。需要說(shuō)明的是，p型擴(kuò)散層形成組合物的熱擴(kuò)散處理優(yōu)選與n型擴(kuò)散層形成組合物的熱擴(kuò)散處理同時(shí)進(jìn)行。

接著，將形成有n型擴(kuò)散層形成組合物層11的p型半導(dǎo)體基板10以n型擴(kuò)散層形成組合物中的玻璃粉末的熔點(diǎn)以上的溫度、例如600℃～1200℃進(jìn)行熱擴(kuò)散處理。利用該熱擴(kuò)散處理，如圖1(3)所示那樣使施主元素?cái)U(kuò)散到半導(dǎo)體基板中，形成n型擴(kuò)散層12。在熱擴(kuò)散處理中可以應(yīng)用公知的連續(xù)爐、間歇爐等。另外，熱擴(kuò)散處理時(shí)的爐內(nèi)氣氛也可以適當(dāng)調(diào)整為空氣、氧、氮等。

熱擴(kuò)散處理時(shí)間可以根據(jù)包含n型擴(kuò)散層形成組合物中所含的施主元素的玻璃粉末的含有比率來(lái)適當(dāng)選擇。例如可以為1分鐘～60分鐘，優(yōu)選為2分鐘～30分鐘。

在所形成的n型擴(kuò)散層12的表面形成磷酸玻璃等玻璃層(未圖示)。因此，利用蝕刻除去該磷酸玻璃。作為蝕刻，可以應(yīng)用在氫氟酸等酸中浸漬p型半導(dǎo)體基板10的方法、在苛性鈉等堿中浸漬p型半導(dǎo)體基板10的方法等公知方法中的任一種。當(dāng)使用在氫氟酸等酸中浸漬p型半導(dǎo)體基板10的蝕刻方法的情況下，對(duì)于浸漬時(shí)間并無(wú)特別限制，一般而言，可以為0.5分鐘～30分鐘，優(yōu)選為1分鐘～10分鐘。

在圖1(2)及(3)所示的本實(shí)施方式的制造方法中，在所希望的部位形成n型擴(kuò)散層12而在背面及側(cè)面不形成不需要的n型擴(kuò)散層。

因此，在利用以往廣泛采用的氣相反應(yīng)法形成n型擴(kuò)散層的方法中，需要用于除去形成于側(cè)面的不需要的n型擴(kuò)散層的側(cè)蝕刻工序，但是，根據(jù)本實(shí)施方式的制造方法，不需要側(cè)蝕刻工序，工序被簡(jiǎn)化。這樣，利用本實(shí)施方式的制造方法，在短時(shí)間內(nèi)于所希望的部位形成所希望形狀的更均勻的n型擴(kuò)散層。

另外，在以往的制造方法中，需要將形成于背面的不需要的n型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換為p+型擴(kuò)散層。作為該轉(zhuǎn)換方法，采用以下方法：在背面的n型擴(kuò)散層涂布作為第13族元素的鋁的糊劑，進(jìn)行燒成，使鋁擴(kuò)散到n型擴(kuò)散層中，而轉(zhuǎn)換為p+型擴(kuò)散層。在該方法中，為了充分地轉(zhuǎn)換為p+型擴(kuò)散層、并且形成p⁺型擴(kuò)散層的高濃度電場(chǎng)層而需要一定程度以上的鋁量，因此需要較厚地形成鋁層。然而，鋁的熱膨脹率與作為基板使用的硅的熱膨脹率大不相同，因此在燒成及冷卻的過(guò)程中使硅基板中產(chǎn)生較大的內(nèi)部應(yīng)力，成為硅基板翹曲的原因。

該內(nèi)部應(yīng)力存在對(duì)結(jié)晶的晶界賦予損傷、電力損失大的課題。另外，翹曲在模塊工序中的太陽(yáng)能電池元件的運(yùn)送時(shí)及與被稱(chēng)作極耳線的銅線的連接時(shí)，容易使太陽(yáng)能電池元件破損。近年來(lái)，由于切片加工技術(shù)的提高而存在硅基板的厚度越發(fā)薄型化、進(jìn)而使太陽(yáng)能電池元件有容易破裂的傾向。

但是，根據(jù)本實(shí)施方式的制造方法，由于在背面形成不需要的n型擴(kuò)散層，因此需要進(jìn)行從n型擴(kuò)散層向p+型擴(kuò)散層的轉(zhuǎn)換，失去加厚鋁層的必然性。其結(jié)果可以抑制硅基板內(nèi)的內(nèi)部應(yīng)力的發(fā)生及翹曲。結(jié)果可以抑制電力損失的增大及太陽(yáng)能電池元件的破損。

另外，在使用本實(shí)施方式的制造方法的情況下，背面的p⁺型擴(kuò)散層(高濃度電場(chǎng)層)14的制造方法并不限定于基于鋁的從n型擴(kuò)散層向p+型擴(kuò)散層轉(zhuǎn)換的方法，也可以采用一直以來(lái)公知的任意方法，制造方法的選擇范圍廣。

例如，優(yōu)選：代替包含施主元素的玻璃粉末而使用包含受主元素的玻璃粉末，將與n型擴(kuò)散層形成組合物同樣地構(gòu)成的p型擴(kuò)散層形成組合物賦予到硅基板的背面，進(jìn)行燒成處理，由此在背面形成p⁺型擴(kuò)散層(高濃度電場(chǎng)層)14。

另外，如后所述，用于背面電極20的材料并不限定于第13族的鋁，可以應(yīng)用ag(銀)、cu(銅)等，背面電極20的厚度也可以比以往的厚度更薄地形成。

圖1(4)中，在n型擴(kuò)散層12上形成防反射膜16。防反射膜16可以利用公知的技術(shù)來(lái)形成。例如，在防反射膜16為氮化硅膜的情況下，利用將sih4和nh3的混合氣體為原料的等離子體cvd法來(lái)形成。此時(shí)，氫擴(kuò)散到結(jié)晶中，對(duì)硅原子的鍵合沒(méi)有貢獻(xiàn)的軌道、即懸空鍵與氫原子鍵合，使缺陷失活(氫鈍化)。

更具體而言，在上述混合氣體流量比nh3/sih4為0.05～1.0、反應(yīng)室的壓力為13.3pa(0.1torr)～266.6pa(2torr)、成膜時(shí)的溫度為300℃～550℃、用于等離子體放電的頻率為100khz以上的條件下形成硅氮化膜。

圖1(5)中，利用絲網(wǎng)印刷法在表面(受光面)的防反射膜16上印刷涂布表面電極用金屬糊劑，使其干燥，形成表面電極用金屬糊劑層17。表面電極用金屬糊劑以(1)金屬粒子和(2)玻璃粒子作為必要成分并根據(jù)需要包含(3)樹(shù)脂粘合劑、(4)其他添加劑。

接著，在背面的p⁺型擴(kuò)散層14上還形成背面電極用金屬糊劑層19。如上所述，在本實(shí)施方式中，背面電極用金屬糊劑層19的材質(zhì)及形成方法并無(wú)特別限定。例如，可以賦予包含鋁、銀、銅等金屬的背面電極用糊劑并使其干燥而形成背面電極用金屬糊劑層19。此時(shí)，為了模塊工序中的太陽(yáng)能電池元件間的連接，也可在背面的一部分設(shè)置銀電極形成用銀漿層。

在圖1(6)中，對(duì)電極用金屬糊劑層17進(jìn)行燒成而完成太陽(yáng)能電池元件。若在600℃～900℃的范圍下燒成數(shù)秒～數(shù)分鐘，則在表面?zhèn)纫螂姌O用金屬糊劑中所含的玻璃粒子而使作為絕緣膜的防反射膜16熔融，進(jìn)而使p型半導(dǎo)體基板10表面也部分熔融，糊劑中的金屬粒子(例如銀粒子)與p型半導(dǎo)體基板10形成接觸部并凝固。由此，使所形成的表面電極18與p型半導(dǎo)體基板10導(dǎo)通。將其稱(chēng)作燒通(firethrough)。另外，在背面?zhèn)纫餐瑯拥責(zé)杀趁骐姌O用金屬糊劑層19的背面電極用金屬糊劑，形成背面電極20。

參照?qǐng)D2對(duì)表面電極18的形狀進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在圖2中，30表示主柵線電極，32表示副柵線電極。表面電極18由主柵線電極30及與主柵線電極30交叉的副柵線電極32構(gòu)成。圖2是從表面觀察表面電極18設(shè)為如下構(gòu)成的太陽(yáng)能電池元件的俯視圖，即，由主柵線電極30及與主柵線電極30交叉的副柵線電極32構(gòu)成，圖3為放大表示圖2的太陽(yáng)能電池元件的一部分的立體圖。

這樣的表面電極18例如可以通過(guò)上述的金屬糊劑的絲網(wǎng)印刷、電極材料的鍍敷、基于高真空中的電子束加熱的電極材料的蒸鍍等手段來(lái)形成。眾所周知，包含主柵線電極30和副柵線電極32的表面電極18一般作為受光面?zhèn)鹊碾姌O來(lái)使用，可以應(yīng)用受光面?zhèn)鹊闹鳀啪€電極及副柵線電極的公知的形成手段。

以上對(duì)在表面形成n型擴(kuò)散層、在背面形成p⁺型擴(kuò)散層并且在各自的層上設(shè)有表面電極及背面電極的太陽(yáng)能電池元件進(jìn)行了說(shuō)明，但是，若使用本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物，則還可以制作背接觸型的太陽(yáng)能電池元件。

背接觸型的太陽(yáng)能電池元件通過(guò)在整個(gè)背面設(shè)置電極來(lái)增大受光面的面積。即，在背接觸型的太陽(yáng)能電池元件中，需要在背面形成n型擴(kuò)散部位及p⁺型擴(kuò)散部位兩者而制成pn結(jié)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物可以在特定的部位形成n型擴(kuò)散部位。因此，在背接觸型的太陽(yáng)能電池元件的制造中可以適宜地應(yīng)用本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物。

在本實(shí)施方式中，也包含上述n型擴(kuò)散層形成組合物在n型擴(kuò)散層的制造中的使用；以及上述n型擴(kuò)散層形成組合物在包含上述半導(dǎo)體基板、n型擴(kuò)散層和電極的太陽(yáng)能電池元件的制造中的使用。如上所述，通過(guò)使用本實(shí)施方式的n型擴(kuò)散層形成組合物，從而可以不形成不需要的n型擴(kuò)散層而在短時(shí)間內(nèi)于特定的區(qū)域以所希望的形狀在小范圍內(nèi)得到更均勻的n型擴(kuò)散層。另外，可以不形成不需要的n型擴(kuò)散層而得到具有這樣的n型擴(kuò)散層的太陽(yáng)能電池元件。

實(shí)施例

以下，進(jìn)一步具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。另外，在無(wú)特別說(shuō)明的情況下，藥品全部使用試劑。此外，“％”無(wú)特別說(shuō)明時(shí)是指“質(zhì)量％”。進(jìn)而，“cm/s”只要沒(méi)有特別說(shuō)明則是指流入爐內(nèi)的氣體的流量除以電爐的截面積所得的“線速度”。

[實(shí)施例1]

使用自動(dòng)研缽混煉裝置將粒子形狀為大致球狀且平均粒徑d50為0.15μm及粒徑d90為0.25μm的p2o5-sio2-mgo系玻璃(軟化溫度700℃、p2o5：58.2％、sio2：29.7％、mgo：12.1％)粉末7.5g、乙基纖維素2.5g和萜品醇40.0g混合，進(jìn)行糊劑化，從而制備了n型擴(kuò)散層形成組合物。

需要說(shuō)明的是，玻璃粉末的形狀使用(株)hitachihigh-technologies制tm-1000型掃描型電子顯微鏡進(jìn)行觀察并判定。玻璃粉末的平均粒徑d50及粒徑d90使用beckmanncoulter(株)制ls13320型激光散射衍射法粒度分布測(cè)定裝置(測(cè)定波長(zhǎng)：632nm)來(lái)計(jì)算。

接著，利用絲網(wǎng)印刷將所制備的糊劑以成為45mm×45mm的范圍的方式涂布在p型硅基板表面，使其在150℃的熱板上干燥5分鐘。接著，在大氣流(0.9cm/s)氣氛中，在設(shè)定為950℃的電爐中保存20分鐘，由此進(jìn)行熱擴(kuò)散處理，之后為了除去玻璃層而將基板在氫氟酸中浸漬5分鐘，進(jìn)行流水清洗。之后進(jìn)行干燥。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為12ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。

需要說(shuō)明的是，薄層電阻使用三菱化學(xué)(株)制loresta-epmcp-t360型低電阻率計(jì)利用四探針?lè)ㄔ?5℃進(jìn)行測(cè)定。

另外，通過(guò)將形成有n型擴(kuò)散層的硅基板在氧氣流(0.9cm/s)氣氛中且設(shè)定為900℃的電爐中保持180分鐘，進(jìn)行熱氧化處理，從而形成氧化膜。在形成有n型擴(kuò)散層的區(qū)域中，面內(nèi)的氧化膜厚的不均σ為1.03，形成均勻的n型擴(kuò)散層。

σ表示最大膜厚/最小膜厚之比，并利用所涂布的面內(nèi)的9點(diǎn)氧化膜厚來(lái)計(jì)算。需要說(shuō)明的是，氧化膜的厚度使用fivelab制橢圓偏振計(jì)mary-102來(lái)測(cè)定。

[實(shí)施例2]

除玻璃粉末的平均粒徑d50為0.22μm及粒徑d90為0.40μm以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為13ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。另外，形成于n型擴(kuò)散層上的氧化膜厚的不均σ為1.04，形成均勻的n型擴(kuò)散層。

[實(shí)施例3]

除了玻璃粉末的平均粒徑d50為0.35μm及粒徑d90為0.80μm以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為13ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。另外，形成于n型擴(kuò)散層上的氧化膜厚的不均σ為1.05，形成均勻的n型擴(kuò)散層。

[實(shí)施例4]

使用平均粒徑d50為0.15μm及粒徑d90為0.25μm的p2o5-sio2-mgo系玻璃(軟化溫度700℃、p2o5：58.2％、sio2：29.7％、mgo：12.1％)粉末15g、乙基纖維素2.5g、萜品醇31g和硅烷偶聯(lián)劑kbm602(信越化學(xué)工業(yè)(株)制)1.5g來(lái)制備n型擴(kuò)散層形成組合物，除此以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為10ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。另外，形成于n型擴(kuò)散層上的氧化膜厚的不均σ為1.04，形成均勻的n型擴(kuò)散層。

[實(shí)施例5]

使用平均粒徑d50為0.15μm及粒徑d90為0.25μm的p2o5-sio2-mgo系玻璃(軟化溫度650℃、p2o5：61.0％、sio2：25.1％、mgo：13.9％)粉末15g、乙基纖維素2.5g、萜品醇31g和硅烷偶聯(lián)劑kbm602(信越化學(xué)工業(yè)(株)制)1.5g來(lái)制備n型擴(kuò)散層形成組合物，除此以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為10ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。另外，形成于n型擴(kuò)散層上的氧化膜厚的不均σ為1.03，形成均勻的n型擴(kuò)散層。

[比較例1]

除了玻璃粉末的平均粒徑d50為0.57μm及粒徑d90為2.55μm以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為15ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。但是，形成于n型擴(kuò)散層上的氧化膜厚的不均σ為1.55，n型擴(kuò)散層不均勻。在使用光學(xué)顯微鏡觀察氧化膜厚的顏色時(shí)，存在3μm見(jiàn)方的氧化膜的顏色不同的區(qū)域，確認(rèn)到氧化膜厚的不均。

[比較例2]

除了玻璃粉末的平均粒徑d50為0.30μm及粒徑d90為1.60μm以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為13ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。另一方面，背面的薄層電阻為1000000ω/□以上而無(wú)法測(cè)定，未形成n型擴(kuò)散層。但是，形成于n型擴(kuò)散層上的氧化膜厚的不均σ為1.35，n型擴(kuò)散層不均勻。在使用光學(xué)顯微鏡觀察氧化膜厚的顏色時(shí)，有2μm見(jiàn)方的氧化膜的顏色略有不同，確認(rèn)到氧化膜厚的不均。

[比較例3]

除了代替p2o5-sio2-mgo系玻璃粉末而使用磷酸二氫銨(nh4h2po4)粉末以外，與實(shí)施例1同樣地形成n型擴(kuò)散層。

涂布有n型擴(kuò)散層形成組合物的一側(cè)的表面的薄層電阻為20ω/□，p(磷)擴(kuò)散，形成n型擴(kuò)散層。然而，背面的薄層電阻為20ω/□，在背面也形成n型擴(kuò)散層。

需要說(shuō)明的是，日本申請(qǐng)2014-222012的公開(kāi)內(nèi)容的全部通過(guò)參照并入本說(shuō)明書(shū)中。另外，對(duì)于本說(shuō)明書(shū)中記載的全部文獻(xiàn)、專(zhuān)利申請(qǐng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，通過(guò)參照而并入的情況與具體且分別記載了各個(gè)文獻(xiàn)、專(zhuān)利申請(qǐng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況同程度地，通過(guò)參照并入本說(shuō)明書(shū)中。