[發明專利]表面被覆膜的形成方法和具有表面被覆膜的太陽能電池

有效

• 申請號: 201380050849.3
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN104685611B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 上迫浩一;吉葉修平;谷津克也
• 申請（專利權）人: 東京應化工業株式會社;國立大學法人東京農工大學
• 主分類號: H01L21/316
• 分類號: H01L21/316;H01L31/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 葛凡

技術領域

本發明涉及表面被覆膜的形成方法、和具有利用該方法形成的表面被覆膜的太陽能電池。

背景技術

太陽能電池是將光能轉變成電能的半導體元件，有p-n接合型、pin型、肖特基型等，p-n接合型尤其被廣泛使用。這些硅結晶系太陽能電池在由太陽光的入射光引發的光激發而產生的少數載流子到達p-n接合面之后，自安裝在受光面及背面的電極以多個載流子的形式向外部釋放，從而產生電能。

太陽能電池要求高的能量轉換效率，但存在以下情況：經由在電極面以外的基板表面存在的界面態，原本能夠以電流的形式釋放的載流子會復合而消失，從而導致轉換效率降低。

因此，對于高效率太陽能電池而言，試圖通過在硅基板的表面去除與電極的接點部而形成包含氮化硅(SiN_x：H)膜、氧化硅(SiO₂)膜的鈍化膜，抑制硅基板和鈍化膜的界面的載流子復合，從而實現轉換效率的提高。其中，作為鈍化膜，最常的是設置氮化硅膜。

上述氮化硅膜還可以作為用于使太陽能電池的光的入射損失減少的抑制表面反射的防反射膜使用。但是，在設置包含氧化硅膜的鈍化膜時，從防反射性的觀點考慮，需要在其外側設置氧化鈦(TiO₂)膜等折射率高的膜(專利文獻1、非專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-159783號公報

非專利文獻

非專利文獻1：B.S.Richards、“Comparison of TiO₂and Other Dielectric Coatings for Buried-contact Solar Cells：a Review”、Prog.Photovolt：Res.Appl.2004；12：253-281

發明內容

發明要解決的問題

但是，上述氮化硅膜使用例如微波等離子體CVD法、RF等離子體CVD法、光CVD法、熱CVD法、MOCVD法等各種CVD法、或者通過EB蒸鍍、MBE、離子鍍、離子束法等各種蒸鍍法、濺射法等使用真空裝置來形成。因此，設置了膜的最終產品的成本升高。

本發明是鑒于上述問題而做出的發明，其目的在于，提供一種表面被覆膜的形成方法，其能通過簡單的形成方法形成特性優異的表面被覆膜，降低最終產品的制造成本。本發明的目的還在于，提供具有利用這樣的方法形成的表面被覆膜的太陽能電池。

用于解決問題的手段

本發明人等發現，具有選自Si、Ti、Zr元素中的2種以上元素的表面被覆膜作為太陽能電池的防反射膜、鈍化膜是有效的，從而完成了本發明。更具體而言，本發明提供如下內容。

本發明的第1實施方式提供一種具有選自Si、Ti、Zr元素中的2種以上元素的表面被覆膜的形成方法，其包括以下工序：涂布工序，將包含表面被覆膜形成用化合物成分和有機溶劑成分的表面被覆膜形成用組合物涂布于被覆對象基材，形成涂布膜，其中，所述表面被覆膜形成用化合物成分具有選自Si、Ti、Zr元素的2種以上元素；燒成工序，對所述涂布膜進行燒成，所述有機溶劑成分含有一元醇類及酮類。

本發明的第2實施方式提供一種太陽能電池，其具有利用本發明的第1實施方式的表面被覆膜的形成方法形成的表面被覆膜。

發明的效果

根據本發明，能夠利用簡單的形成方法形成特性優異的表面被覆膜，能夠降低太陽能電池等最終產品的制造成本。此外，利用本發明的形成方法，在將表面被覆膜設置在太陽能電池的表面時，能夠獲得兼具鈍化膜和防反射膜的表面被覆膜。

具體實施方式

以下，對本發明的實施方式進行說明，但本發明并不限定于此。

〔1〕表面被覆膜形成用組合物

本發明的形成方法中使用的表面被覆膜形成用組合物沒有特別限定地含有可溶于有機溶劑、加熱時會變成氧化物的Si、Ti、Zr元素的化合物類(分別稱為硅烷化合物、鈦化合物、鋯化合物。)。作為這樣的化合物類，可以列舉出例如：上述各元素的硝酸鹽、氯化物、醇化物及乙酰丙酮化物、醇化物及乙酰丙酮化物的部分水解產物等。其中，優選采用上述各元素的醇化物及乙酰丙酮化物、它們的部分水解產物。

作為醇化物，例如可以使用下述通式(1)～(3)表示的化合物。

R¹_4-nSiX¹_n·····(1)