[發明專利]n型擴散層形成用組合物、具有n型擴散層的半導體基板的制造方法及太陽能電池元件的制造方法

有效

• 申請號: 201380010626.4
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN104137227B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 佐藤鐵也;吉田誠人;野尻剛;蘆澤寅之助;倉田靖;町井洋一;巖室光則;織田明博;清水麻理
• 申請（專利權）人: 日立化成株式會社
• 主分類號: H01L21/22
• 分類號: H01L21/22;H01L21/225;C03C8/16;C08L101/00;C09D201/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

本發明提供含有包含施主元素的化合物、分散介質和有機填料的n型擴散層形成用組合物、具有n型擴散層的半導體基板的制造方法、以及太陽能電池元件的制造方法。

技術領域

本發明涉及n型擴散層形成用組合物、具有n型擴散層的半導體基板的制造方法及太陽能電池元件的制造方法。

背景技術

對以往的硅太陽能電池元件(太陽能電池單元)的制造工序進行說明。首先，為了促進陷光效應而實現高效率化，準備在受光面形成有紋理結構的p型半導體基板，接著，在氧氯化磷(POCl3)、氮氣及氧氣的混合氣體氣氛中在800℃～900℃下進行數十分鐘的處理，均勻地形成n型擴散層。在該以往的方法中，由于使用混合氣體進行磷的擴散，因此不僅在表面形成n型擴散層，而且在側面、背面也形成n型擴散層。因此，需要用于除去側面的n型擴散層的側蝕刻工序。此外，背面的n型擴散層需要轉換為p+型擴散層。因此，在背面的n型擴散層上賦予含有第13族元素即鋁的鋁糊劑后，對其進行熱處理，并利用鋁的擴散使其從n型擴散層轉換為p+型擴散層，同時得到歐姆接觸。

此外，還提出了通過賦予含有磷酸二氫銨(NH4H2PO4)等磷酸鹽的溶液而形成n型擴散層的方法(例如參照日本特開2002-75894號公報)。但是，在該方法中，磷化合物會在熱處理時揮發至賦予了溶液的區域外，因此無法選擇性地進行施主元素的擴散而在整面形成n型擴散層。

基于上述情況，提出了一種太陽能電池元件的制造方法，其將含有包含施主元素的玻璃粒子和分散介質的n型擴散層形成用組合物賦予到半導體基板上，并對其進行熱處理，由此僅在特定的區域形成n型擴散層而不會在半導體基板的側面或背面形成不需要的n型擴散層(例如參照國際公開第11/090216號小冊子)。

另一方面，作為以提高轉換效率為目的的太陽能電池元件的結構，已知有使電極正下方以外的區域中的施主元素的擴散濃度比電極正下方的區域的施主元素的擴散濃度(以下也簡稱為“擴散濃度”)低的選擇性發射極(selective emitter)結構(例如參照L.Debarge，M.Schott，J.C.Muller，R.Monna、Solar Energy Materials&Solar Cells 74(2002)71-75)。在該結構中，由于在電極正下方形成擴散濃度高的區域(以下也將該區域稱為“選擇性發射極”)，因此可以降低電極與半導體基板的接觸電阻。進而，由于在形成有電極的區域以外的擴散濃度相對較低，因此可以提高太陽能電池元件的轉換效率。為了構建這樣的選擇性發射極結構，需要在數百μm寬的范圍內(約50μm～250μm)形成細線狀的n型擴散層。

發明內容

發明要解決的課題

但是，在使用國際公開第11/090216號小冊子中記載的n型擴散層形成用組合物時，存在如下傾向：即使在半導體基板上以細線狀賦予n型擴散層形成用組合物，線寬也增大，無法得到所需的線寬。若為了解決該問題而改變分散介質的含量、并提高粘度，則存在處理性變差、無法賦予到半導體基板上的傾向。

本發明鑒于以上的以往問題而完成，其目的在于提供能夠在抑制線寬增大的同時形成細線狀的n型擴散層的n型擴散層形成用組合物、具有n型擴散層的半導體基板的制造方法、以及太陽能電池元件的制造方法。

用于解決課題的手段

用于解決上述課題的手段如下所述。

<1>一種n型擴散層形成用組合物，其含有包含施主元素的化合物、分散介質和有機填料。