JP2016027665A - Manufacturing method of p-type diffusion layer and manufacturing method of solar cell element - Google Patents

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鉄也 佐藤
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剛 野尻
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洋一 町井
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Mitsunori Iwamuro
光則 岩室
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明博 織田
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a p-type diffusion layer and a manufacturing method of a solar cell element, wherein, in a manufacturing process of the solar cell element using a silicon substrate, warpage of the substrate can be suppressed and residues derived from a dispersion medium are reduced.SOLUTION: A p-type diffusion layer is formed on a silicon substrate by using a p-type diffusion layer forming composition containing dispersion media and glass powders containing acceptor elements, and ultrasonic cleaning is carried out.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、太陽電池素子のp型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法に関するものであり、更に詳しくは、基板の反りが抑えられ且つ分散媒由来の残渣が少ないp型拡散層の形成技術に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a p-type diffusion layer of a solar cell element, and a method for manufacturing a solar cell element. More specifically, the present invention relates to a p-type diffusion layer in which warpage of a substrate is suppressed and a residue derived from a dispersion medium is small. This is related to the forming technology.

従来のシリコン太陽電池素子の製造工程について説明する。
まず、光閉じ込め効果を促して高効率化を図るよう、テクスチャー構造を形成したp型シリコン基板を準備し、続いてオキシ塩化リン(POCl)、窒素、酸素の混合ガス雰囲気において800℃〜900℃で数十分の処理を行って一様にn型拡散層を形成する。この従来の方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、表面のみならず、側面、裏面にもn型拡散層が形成される。そのため、側面のn型拡散層を除去するためのサイドエッチングを行う。また、裏面のn型拡散層はp型拡散層へ変換する必要があり、裏面にアルミペーストを印刷し、これを焼成して、n型拡散層をp型拡散層にするのと同時に、オーミックコンタクトを得ている。
The manufacturing process of the conventional silicon solar cell element is demonstrated.
First, a p-type silicon substrate having a textured structure is prepared so as to promote the light confinement effect and increase the efficiency, and then in a mixed gas atmosphere of phosphorus oxychloride (POCl 3 ), nitrogen and oxygen, 800 ° C. to 900 ° C. An n-type diffusion layer is uniformly formed by performing several tens of minutes at a temperature. In this conventional method, since phosphorus is diffused using a mixed gas, n-type diffusion layers are formed not only on the surface but also on the side surface and the back surface. Therefore, side etching is performed to remove the n-type diffusion layer on the side surface. Further, the back surface of the n-type diffusion layer must be converted into the p + -type diffusion layer, an aluminum paste is printed on the back, by firing this, the n-type diffusion layer at the same time as the p + -type diffusion layer , Got ohmic contact.

しかしながら、アルミペーストは導電率が低く、シート抵抗を下げるために、通常裏面全面に形成したアルミ層は焼成後において10μm〜20μmほどの厚みを有していなければならない。さらに、シリコンとアルミニウムでは熱膨張率が大きく異なることから、焼成および冷却の過程で、シリコン基板中に大きな内部応力を発生させ、結晶粒界のダメージ、結晶欠陥増長及び反りの原因となる。   However, the aluminum paste has a low electrical conductivity, and in order to reduce the sheet resistance, the aluminum layer usually formed on the entire back surface must have a thickness of about 10 μm to 20 μm after firing. Furthermore, since the thermal expansion coefficients of silicon and aluminum differ greatly, a large internal stress is generated in the silicon substrate during the firing and cooling processes, causing damage to crystal boundaries, increasing crystal defects, and warping.

この問題を解決するために、アルミペーストの塗布量を減らし、裏面電極層を薄くする方法がある。しかしながら、アルミペーストの塗布量を減らすと、p型シリコン半導体基板の表面から内部に拡散するアルミニウムの量が不十分となる。その結果、所望のBSF(Back Surface Field)効果(p型層の存在により生成キャリアの収集効率が向上する効果)を達成することができないため、太陽電池の特性が低下するという問題が生じる。 In order to solve this problem, there is a method of reducing the amount of aluminum paste applied and thinning the back electrode layer. However, when the amount of aluminum paste applied is reduced, the amount of aluminum diffusing from the surface of the p-type silicon semiconductor substrate becomes insufficient. As a result, the desired BSF (Back Surface Field) effect (the effect of improving the collection efficiency of the generated carriers due to the presence of the p + -type layer) cannot be achieved, resulting in a problem that the characteristics of the solar cell deteriorate.

そこで、例えば、アルミニウム粉末と、有機質ビヒクルと、熱膨張率がアルミニウムよりも小さく、かつ、溶融温度、軟化温度および分解温度のいずれかがアルミニウムの融点よりも高い無機化合物粉末とを含むペースト組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, for example, a paste composition comprising aluminum powder, an organic vehicle, and an inorganic compound powder having a thermal expansion coefficient smaller than that of aluminum and any one of a melting temperature, a softening temperature and a decomposition temperature higher than the melting point of aluminum. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−223813JP-A-2003-223813

しかしながら、特許文献1に記載のペースト組成物を用いた場合でも充分に反りを抑制することができない場合があった。
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、シリコン基板を用いた太陽電池素子の製造工程において、基板の反りが抑えられ且つ分散媒由来の残渣が少ないp型拡散層を製造する製造方法、及び太陽電池素子の製造方法の提供を課題とする。
However, even when the paste composition described in Patent Document 1 is used, there is a case where warpage cannot be sufficiently suppressed.
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in the manufacturing process of a solar cell element using a silicon substrate, a p-type diffusion layer in which the warpage of the substrate is suppressed and the residue derived from the dispersion medium is small. It is an object to provide a manufacturing method for manufacturing and a method for manufacturing a solar cell element.

前記課題を解決する手段は以下の通りである。
<1> 半導体基板上に、アクセプタ元素を含むガラス粉末及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、熱拡散処理を施してp型拡散層を形成する工程と、p型拡散層が形成された半導体基板を超音波により洗浄する工程と、を有するp型拡散層の製造方法。
<2> 前記超音波の周波数が20kHz以上100kHz以下の範囲である、前記<1>に記載のp型拡散層の製造方法。
<3> 前記洗浄を、1分間以上60分間以下の範囲で実施する、前記<1>又は<2>に記載のp型拡散層の製造方法。
<4> 前記アクセプタ元素が、B(ほう素)、Al(アルミニウム)及びGa(ガリウム)から選択される少なくとも1種である、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のp型拡散層の製造方法。
<5> 前記アクセプタ元素を含むガラス粉末が、B、Al及びGaから選択される少なくとも1種のアクセプタ元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質と、を含有する、前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のp型拡散層の製造方法。
<6> 半導体基板上に、アクセプタ元素を含むガラス粉末及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、熱拡散処理を施してp型拡散層を形成する工程と、p型拡散層が形成された半導体基板を超音波により洗浄する工程と、形成されたp型拡散層上に電極を形成する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法。
Means for solving the problems are as follows.
<1> A step of applying a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium on a semiconductor substrate, a step of forming a p-type diffusion layer by applying a thermal diffusion treatment, and p Cleaning the semiconductor substrate on which the mold diffusion layer is formed with ultrasonic waves.
<2> The method for producing a p-type diffusion layer according to <1>, wherein the ultrasonic frequency is in a range of 20 kHz to 100 kHz.
<3> The method for producing a p-type diffusion layer according to <1> or <2>, wherein the cleaning is performed in a range of 1 minute to 60 minutes.
<4> The p according to any one of <1> to <3>, wherein the acceptor element is at least one selected from B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). Manufacturing method of mold diffusion layer.
<5> The glass powder containing the acceptor element is at least one acceptor element-containing material selected from B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 , and SiO 2 , K 2 O, and Na 2 O. And at least one glass component material selected from Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3 , The method for producing a p-type diffusion layer according to any one of <1> to <4>.
<6> A step of applying a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium on a semiconductor substrate, a step of forming a p-type diffusion layer by applying a thermal diffusion treatment, and p A method for manufacturing a solar cell element, comprising: a step of cleaning a semiconductor substrate on which a mold diffusion layer is formed with ultrasonic waves; and a step of forming an electrode on the formed p-type diffusion layer.

本発明によれば、アクセプタ元素を含むガラス粉末と分散媒とを含有するp型拡散層形成組成物を用いることにより、シリコン基板中に発生する内部応力が低減され、基板の反りを発生させることなくp型拡散層を形成することができる。
また、ガラス粉末と分散媒とを含有するアクセプタ元素を用いると、分散媒の一部が炭化物として残存する場合があるが、p型拡散層が形成された基板を超音波で洗浄することにより、残存物を除去することができる。
したがって、本発明によれば、シリコン基板を用いた太陽電池素子の製造工程において、基板の反りが抑えられ且つ分散媒由来の残渣が少ないp型拡散層を形成することが可能となる。
According to the present invention, by using a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium, the internal stress generated in the silicon substrate is reduced and the substrate is warped. A p-type diffusion layer can be formed.
In addition, when an acceptor element containing glass powder and a dispersion medium is used, a part of the dispersion medium may remain as carbide, but by ultrasonically cleaning the substrate on which the p-type diffusion layer is formed, Residues can be removed.
Therefore, according to the present invention, in the manufacturing process of the solar cell element using the silicon substrate, it is possible to form the p-type diffusion layer in which the warpage of the substrate is suppressed and the residue derived from the dispersion medium is small.

まず、本発明の製造方法に用いるp型拡散層形成組成物について説明し、次にp型拡散層の製造方法及び太陽電池素子の製造方法について説明する。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。また本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。さらに本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
First, the p-type diffusion layer forming composition used in the production method of the present invention will be described, and then the p-type diffusion layer production method and the solar cell element production method will be explained.
In this specification, the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. . In the present specification, a numerical range indicated by using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively. Further, when referring to the amount of each component in the composition in the present specification, when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition, the plurality of the components present in the composition unless otherwise specified. It means the total amount of substance.

本発明のp型拡散層形成組成物は、少なくともアクセプタ元素を含むガラス粉末(以下、単に「ガラス粉末」と称する場合がある。)と、分散媒と、を含有し、更に塗布性などを考慮してその他の添加剤を必要に応じて含有してもよい。
ここで、p型拡散層形成組成物とはアクセプタ元素を含むガラス粉末を含有し、シリコン基板に塗布した後にこのアクセプタ元素を熱拡散することでp型拡散層を形成することが可能な材料をいう。アクセプタ元素をガラス粉末中に含むp型拡散層形成組成物を用いることで、p型拡散層形成工程とオーミックコンタクト形成工程とを分離でき、オーミックコンタクト形成のための電極材の選択肢が広がるとともに、電極の構造の選択肢も広がる。例えば銀等の低抵抗材を電極に用いれば薄い膜厚で低抵抗が達成できる。また、電極も全面に形成する必要はなく、櫛型等の形状のように部分的に形成してもよい。以上のように薄膜あるいは櫛型形状等の部分的形状にすることで、シリコン基板中に発生する内部応力を低減し、基板の反りの発生を抑えながらp型拡散層を形成することが可能となる。
The p-type diffusion layer forming composition of the present invention contains a glass powder containing at least an acceptor element (hereinafter sometimes simply referred to as “glass powder”) and a dispersion medium, and further considers applicability and the like. In addition, other additives may be contained as necessary.
Here, the p-type diffusion layer forming composition includes a glass powder containing an acceptor element, and a material capable of forming a p-type diffusion layer by thermally diffusing the acceptor element after being applied to a silicon substrate. Say. By using the p-type diffusion layer forming composition containing the acceptor element in the glass powder, the p + -type diffusion layer forming step and the ohmic contact forming step can be separated, and the choice of electrode materials for forming the ohmic contact is expanded. The choice of electrode structure is also widened. For example, if a low resistance material such as silver is used for the electrode, a low resistance can be achieved with a thin film thickness. Further, the electrodes need not be formed on the entire surface, and may be partially formed like a comb shape. As described above, by forming a partial shape such as a thin film or a comb shape, it is possible to reduce the internal stress generated in the silicon substrate and to form the p-type diffusion layer while suppressing the occurrence of the warp of the substrate. Become.

したがって、本発明のp型拡散層形成組成物を適用すれば、従来広く採用されている方法、つまりアルミペーストを印刷し、これを焼成してn型拡散層をp型拡散層にするのと同時にオーミックコンタクトを得る方法において発生してしまう基板中の内部応力が低減され、基板の反りの発生が抑制される。
さらにガラス粉末中のアクセプタ成分は焼成中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によって所望の領域以外にまでp型拡散層が形成されるということが抑制される。
Therefore, if the p-type diffusion layer forming composition of the present invention is applied, a conventionally widely employed method, that is, printing an aluminum paste and firing it to turn the n-type diffusion layer into a p + -type diffusion layer. At the same time, the internal stress in the substrate that occurs in the method of obtaining the ohmic contact is reduced, and the occurrence of warpage of the substrate is suppressed.
Furthermore, since the acceptor component in the glass powder is not easily volatilized even during firing, the formation of a p-type diffusion layer other than the desired region due to the generation of the volatilizing gas is suppressed.

本発明に係るアクセプタ元素を含むガラス粉末について、詳細に説明する。
アクセプタ元素とは、シリコン基板中にドーピングさせることによってp型拡散層を形成することが可能な元素である。アクセプタ元素としては第13族の元素が使用でき、例えばB(ほう素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウム)等が挙げられる。
The glass powder containing the acceptor element according to the present invention will be described in detail.
An acceptor element is an element that can form a p-type diffusion layer by doping into a silicon substrate. As the acceptor element, a Group 13 element can be used, and examples thereof include B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium).

アクセプタ元素をガラス粉末に導入するために用いるアクセプタ元素含有物質としては、B、Al及びGaが挙げられ、B、Al及びGaから選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。 Examples of the acceptor element-containing material used for introducing the acceptor element into the glass powder include B 2 O 3 , Al 2 O 3, and Ga 2 O 3 , and B 2 O 3 , Al 2 O 3, and Ga 2 O 3. It is preferable to use at least one selected from

また、アクセプタ元素を含むガラス粉末は、必要に応じて成分比率を調整することによって、溶融温度、軟化温度、ガラス転移温度、化学的耐久性等を制御することが可能である。更に以下に記す、ガラス成分物質を含むことが好ましい。
ガラス成分物質としては、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO、WO、MoO、MnO、La、Nb、Ta、Y、TiO、GeO、TeO及びLu等が挙げられ、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOから選択される少なくとも1種を用いることが、好ましい。
Moreover, the glass powder containing an acceptor element can control a melting temperature, a softening temperature, a glass transition temperature, chemical durability, etc. by adjusting a component ratio as needed. Furthermore, it is preferable to contain the glass component substance described below.
Examples of glass component materials include SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 , WO 3 , Examples include MoO 3 , MnO, La 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Y 2 O 3 , TiO 2 , GeO 2 , TeO 2, and Lu 2 O 3. SiO 2 , K 2 O, It is preferable to use at least one selected from Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3 .

アクセプタ元素を含むガラス粉末の具体例としては、前記アクセプタ元素含有物質と前記ガラス成分物質の双方を含む系が挙げられ、B−SiO系(アクセプタ元素含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様)、B−ZnO系、B−PbO系、B単独系等のアクセプタ元素含有物質としてBを含む系;Al−SiO系等のアクセプタ元素含有物質としてAlを含む系;Ga−SiO系等のアクセプタ元素含有物質としてGaを含む系などのガラス粉末が挙げられる。
また、Al−B系、Ga−B系等のように、2種類以上のアクセプタ元素含有物質を含むガラス粉末でもよい。
上記では1成分ガラスあるいは2成分を含む複合ガラスを例示したが、B−SiO−NaO等、3成分以上の物質を含むガラス粉末でもよい。
Specific examples of the glass powder containing an acceptor element include a system containing both the acceptor element-containing substance and the glass component substance, and a B 2 O 3 —SiO 2 system (in order of acceptor element-containing substance—glass component substance). System including B 2 O 3 as an acceptor element-containing substance such as a B 2 O 3 —ZnO system, a B 2 O 3 —PbO system, and a B 2 O 3 single system; Al 2 O 3 —SiO system including for Al 2 O 3 acceptor element-containing substance such as 2 system; glass powders such as systems containing Ga 2 O 3 Ga 2 O 3 as the acceptor element-containing substance -SiO 2 system, and the like.
Further, Al 2 O 3 -B 2 O 3 system, Ga 2 O 3 -B as 2 O 3 system or the like, may be a glass powder containing two or more acceptor element-containing material.
In the above, a single component glass or a composite glass containing two components is exemplified, but a glass powder containing three or more components such as B 2 O 3 —SiO 2 —Na 2 O may be used.

ガラス粉末中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化温度、ガラス転移温度、化学的耐久性を考慮して適宜設定することが望ましく、一般には、0.1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。   The content ratio of the glass component substance in the glass powder is preferably set as appropriate in consideration of the melting temperature, the softening temperature, the glass transition temperature, and the chemical durability, and is generally 0.1% by mass to 95% by mass. It is preferable that it is 0.5 mass% or more and 90 mass% or less.

ガラス粉末の軟化温度は、拡散処理時の拡散性、液だれの観点から、200℃〜1000℃であることが好ましく、300℃〜900℃であることがより好ましい。   The softening temperature of the glass powder is preferably 200 ° C. to 1000 ° C., more preferably 300 ° C. to 900 ° C., from the viewpoints of diffusibility during the diffusion treatment and dripping.

ガラス粉末の形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状、および鱗片状等が挙げられ、p型拡散層形成組成物とした場合の基板への塗布性や均一拡散性の点から略球状、扁平状、または板状であることが望ましい。
ガラス粉末の粒径は、50μm以下であることが望ましい。50μm以下の粒径を有するガラス粉末を用いた場合には、平滑な塗膜が得られやすい。更に、ガラス粉末の粒径は10μm以下であることがより望ましい。なお、下限は特に制限されないが、0.01μm以上であることが好ましい。
ここで、ガラスの粒径は、平均粒子径を表し、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置等により測定することができる。
Examples of the shape of the glass powder include a substantially spherical shape, a flat shape, a block shape, a plate shape, a scale shape, and the like. From the viewpoint of applicability to a substrate and uniform diffusibility when a p-type diffusion layer forming composition is used. It is desirable to have a substantially spherical shape, flat shape, or plate shape.
The particle size of the glass powder is desirably 50 μm or less. When glass powder having a particle size of 50 μm or less is used, a smooth coating film is easily obtained. Further, the particle size of the glass powder is more preferably 10 μm or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more.
Here, the particle diameter of glass represents an average particle diameter, and can be measured by a laser scattering diffraction particle size distribution measuring apparatus or the like.

アクセプタ元素を含むガラス粉末は、以下の手順で作製される。
最初に原料を秤量し、るつぼに充填する。るつぼの材質としては白金、白金―ロジウム、イリジウム、アルミナ、石英、炭素等が挙げられるが、溶融温度、雰囲気、溶融物質との反応性等を考慮して適宜選ばれる。
次に、電気炉でガラス組成に応じた温度で加熱し融液とする。このとき融液が均一となるよう攪拌することが望ましい。
続いて得られた融液をジルコニア基板やカーボン基板等の上に流し出して融液をガラス化する。
最後にガラスを粉砕し粉末状とする。粉砕にはジェットミル、ビーズミル、ボールミル等公知の方法が適用できる。
The glass powder containing an acceptor element is produced by the following procedure.
First, weigh the ingredients and fill the crucible. Examples of the material for the crucible include platinum, platinum-rhodium, iridium, alumina, quartz, carbon, and the like, and are appropriately selected in consideration of the melting temperature, atmosphere, reactivity with the molten material, and the like.
Next, it heats with the temperature according to a glass composition with an electric furnace, and is set as a melt. At this time, it is desirable to stir the melt uniformly.
Subsequently, the obtained melt is poured onto a zirconia substrate, a carbon substrate or the like to vitrify the melt.
Finally, the glass is crushed into powder. A known method such as a jet mill, a bead mill, or a ball mill can be applied to the pulverization.

p型拡散層形成組成物中のアクセプタ元素を含むガラス粉末の含有比率は、塗布性、アクセプタ元素の拡散性等を考慮し決定される。一般には、p型拡散層形成組成物中のガラス粉末の含有比率は、0.1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、1質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、1.5質量%以上85質量%以下であることがさらに好ましく、2質量%以上80質量%以下であることが特に好ましい。   The content ratio of the glass powder containing the acceptor element in the p-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of applicability, acceptor element diffusibility, and the like. In general, the content ratio of the glass powder in the p-type diffusion layer forming composition is preferably 0.1% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 90% by mass or less, The content is more preferably 1.5% by mass or more and 85% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or more and 80% by mass or less.

次に、分散媒について説明する。
分散媒とは、組成物中において上記ガラス粉末を分散させる媒体である。具体的に分散媒としては、バインダーや溶剤などが採用される。
Next, the dispersion medium will be described.
The dispersion medium is a medium in which the glass powder is dispersed in the composition. Specifically, a binder, a solvent, or the like is employed as the dispersion medium.

バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアミド類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド類、ポリスルホン酸、アクリルアミドアルキルスルホン酸、セルロースエーテル類、セルロース誘導体、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、ゼラチン、澱粉及び澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム類、キサンタン、グア及びグア誘導体、スクレログルカン及びスクレログルカン誘導体、トラガカント及びトラガカント誘導体、デキストリン及びデキストリン誘導体、(メタ)アクリル酸樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂(例えば、アルキル(メタ)アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート樹脂等)、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂及びこれらの共重合体、シロキサン樹脂等を適宜選択しうる。これらは1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the binder include polyvinyl alcohol, polyacrylamides, polyvinylamides, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxides, polysulfonic acid, acrylamide alkylsulfonic acid, cellulose ethers, cellulose derivatives, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl cellulose, gelatin, starch And starch derivatives, sodium alginate, xanthan, guar and gua derivatives, scleroglucan and scleroglucan derivatives, tragacanth and tragacanth derivatives, dextrin and dextrin derivatives, (meth) acrylic acid resins, (meth) acrylic acid ester resins (for example, Alkyl (meth) acrylate resin, dimethylaminoethyl (meth) acrylate resin, etc.), butadiene resin , Styrene resins, copolymers thereof, siloxane resins, and the like can be selected as appropriate. These are used singly or in combination of two or more.

バインダーの分子量は特に制限されず、組成物としての所望の粘度を鑑みて適宜調整することが望ましい。   The molecular weight of the binder is not particularly limited, and it is desirable to adjust appropriately in view of the desired viscosity of the composition.

溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−iso−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン系溶剤;ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−n−プロピルエーテル、ジ−iso−プロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル等のエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル系溶剤;アセトニトリル、N−メチルピロリジノン、N−エチルピロリジノン、N−プロピルピロリジノン、N−ブチルピロリジノン、N−ヘキシルピロリジノン、N−シクロヘキシルピロリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、i−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶剤;α−テルピネン、α−テルピネオール、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、ターピネオール、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン系溶剤;水等が挙げられる。これらは1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-iso-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, Ketone solvents such as diethyl ketone, dipropyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone; diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl -N-propyl ether, di-iso-propyl ether, tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether Ter, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol methyl n-propyl ether, diethylene glycol methyl n-butyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether , Diethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol methyl-n-hexyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol methyl ethyl ether, triethylene glycol methyl n-butyl ether, triethylene glycol di-n- Butyl ether, G Ethylene glycol methyl-n-hexyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, tetradiethylene glycol methyl ethyl ether, tetraethylene glycol methyl n-butyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, tetraethylene glycol methyl n-hexyl Ether, tetraethylene glycol di-n-butyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n-propyl ether, propylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl Ether, zip Lopylene glycol methyl-n-butyl ether, dipropylene glycol di-n-propyl ether, dipropylene glycol di-n-butyl ether, dipropylene glycol methyl-n-hexyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, tripropylene Glycol methyl ethyl ether, tripropylene glycol methyl-n-butyl ether, tripropylene glycol di-n-butyl ether, tripropylene glycol methyl-n-hexyl ether, tetrapropylene glycol dimethyl ether, tetrapropylene glycol diethyl ether, tetradipropylene glycol methyl ethyl Ether, tetrapropylene glycol methyl-n-butyl ether Ether solvents such as dipropylene glycol di-n-butyl ether, tetrapropylene glycol methyl-n-hexyl ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether; methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, acetic acid n-butyl, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, 2- (2- Butoxyethoxy) ethyl, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol acetate Methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, lactic acid Methyl, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, ethylene glycol methyl ether propionate, ethylene glycol ethyl ether propionate, ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene Ester solvents such as glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone; N-methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrolidinone, N-propylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N-hexylpyrrolidinone, N-cyclohexylpyrrolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N- Aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide; methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2- Methylbutanol, sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol Nord, sec-octanol, n-nonyl alcohol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, benzyl alcohol, ethylene Alcohol solvents such as glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monophenyl Ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, polyethylene Glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl Glycol monoether solvents such as ether; α-terpinene, α-terpineol, myrcene, alloocimene, limonene, dipentene, α-pinene, β-pinene, terpineol, carvone, ocimene, ferrandrene, and other terpene solvents; Can be mentioned. These are used singly or in combination of two or more.

p型拡散層形成組成物中の分散媒の構成及び含有比率は、塗布性、アクセプタ濃度を考慮し決定される。   The constitution and content ratio of the dispersion medium in the p-type diffusion layer forming composition are determined in consideration of applicability and acceptor concentration.

p型拡散層形成組成物の粘度は、塗布性を考慮して、10mPa・s〜1000000mPa・sであることが好ましく、50mPa・s〜500000mPa・s下であることがより好ましい。   The viscosity of the p-type diffusion layer forming composition is preferably 10 mPa · s to 1,000,000 mPa · s, more preferably 50 mPa · s to 500,000 mPa · s in consideration of applicability.

次に、本発明のp型拡散層及び太陽電池素子の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the p-type diffused layer and solar cell element of this invention is demonstrated.

まず、p型半導体基板であるシリコン基板にアルカリ溶液を付与してダメージ層を除去し、テクスチャー構造をエッチングにて得る。
詳細には、インゴットからスライスした際に発生するシリコン表面のダメージ層を20質量%苛性ソーダで除去する。次いで1質量%苛性ソーダと10質量%イソプロピルアルコールの混合液によりエッチングを行い、テクスチャー構造を形成する。太陽電池素子は、受光面(表面)側にテクスチャー構造を形成することにより、光閉じ込め効果が促され、高効率化が図られる。
First, an alkaline solution is applied to a silicon substrate which is a p-type semiconductor substrate to remove a damaged layer, and a texture structure is obtained by etching.
Specifically, the damaged layer on the silicon surface generated when slicing from the ingot is removed with 20% by mass caustic soda. Next, etching is performed with a mixed solution of 1% by mass caustic soda and 10% by mass isopropyl alcohol to form a texture structure. In the solar cell element, by forming a texture structure on the light receiving surface (surface) side, a light confinement effect is promoted, and high efficiency is achieved.

次に、オキシ塩化リン(POCl)、窒素、酸素の混合ガス雰囲気において800℃〜900℃で数十分の処理を行って一様にn型拡散層を形成する。このとき、オキシ塩化リン雰囲気を用いた方法では、リンの拡散は側面及び裏面にも及び、n型拡散層は表面のみならず、側面、裏面にも形成される。そのために、側面のn型拡散層を除去するために、サイドエッチが施される。 Next, several tens of minutes are performed at 800 ° C. to 900 ° C. in a mixed gas atmosphere of phosphorus oxychloride (POCl 3 ), nitrogen, and oxygen to uniformly form an n-type diffusion layer. At this time, in the method using the phosphorus oxychloride atmosphere, the diffusion of phosphorus extends to the side surface and the back surface, and the n-type diffusion layer is formed not only on the surface but also on the side surface and the back surface. Therefore, side etching is performed to remove the side n-type diffusion layer.

そして、p型半導体基板の裏面すなわち受光面ではない面のn型拡散層の上に、上記p型拡散層形成組成物を塗布する。本発明では、塗布方法には制限がないが、例えば、印刷法、スピン法、刷毛塗り、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコーター法、インクジェット法などがある。
上記p型拡散層形成組成物の塗布量としては特に制限は無いが、例えば、ガラス粉末量として0.01g/m〜100g/mとすることができ、0.1g/m〜10g/mであることが好ましい。
Then, the p-type diffusion layer forming composition is applied onto the n-type diffusion layer on the back surface of the p-type semiconductor substrate, that is, the surface that is not the light receiving surface. In the present invention, the coating method is not limited, and examples thereof include a printing method, a spin method, a brush coating, a spray method, a doctor blade method, a roll coater method, and an ink jet method.
Is not particularly limited as coated amount of the p-type diffusion layer forming composition, for example, be a 0.01g / m 2 ~100g / m 2 as a glass powder content, 0.1 g / m 2 to 10 g / M 2 is preferable.

なお、p型拡散層形成組成物の組成によっては、塗布後に、組成物中に含まれる溶剤を揮発させるための乾燥工程が必要な場合がある。この場合には、80℃〜300℃程度の温度で、ホットプレートを使用する場合は1分間〜10分間、乾燥機などを用いる場合は10分間〜30分間程度で乾燥させる。この乾燥条件は、p型拡散層形成組成物の溶剤組成に依存しており、本発明では特に上記条件に限定されない。
また、p型拡散層形成組成物に分散媒として樹脂バインダーを採用した場合、乾燥後に、樹脂バインダーを除去するための除去工程が必要な場合がある。この場合には、電気炉を用いて、300℃〜600℃程度の温度で1分間〜30分間程度、熱処理する。この熱処理条件は、p型拡散層形成組成物のガラス及びバインダーの組成に依存しており、本発明では特に前記条件に限定されない。
Depending on the composition of the p-type diffusion layer forming composition, a drying step for volatilizing the solvent contained in the composition may be necessary after coating. In this case, drying is performed at a temperature of about 80 ° C. to 300 ° C. for about 1 minute to 10 minutes when using a hot plate, and about 10 minutes to 30 minutes when using a dryer or the like. The drying conditions depend on the solvent composition of the p-type diffusion layer forming composition and are not particularly limited to the above conditions in the present invention.
Moreover, when a resin binder is employ | adopted as a dispersion medium in a p-type diffused layer formation composition, the removal process for removing a resin binder may be required after drying. In this case, heat treatment is performed using an electric furnace at a temperature of about 300 ° C. to 600 ° C. for about 1 minute to 30 minutes. This heat treatment condition depends on the composition of the glass and binder of the p-type diffusion layer forming composition, and is not particularly limited to the above condition in the present invention.

次いで、上記p型拡散層形成組成物を塗布した半導体基板を、600℃〜1200℃で熱処理する。この熱処理により、半導体基板中へアクセプタ元素が拡散し、p型拡散層が形成される。熱処理には公知の連続炉、バッチ炉等が適用できる。
型拡散層の表面には、ガラス層が形成されているため、このガラスをエッチングにより除去する。エッチングとしては、ふっ酸等の酸に浸漬する方法、苛性ソーダ等のアルカリに浸漬する方法など公知の方法が適用できる。
Next, the semiconductor substrate coated with the p-type diffusion layer forming composition is heat-treated at 600 ° C. to 1200 ° C. By this heat treatment, the acceptor element diffuses into the semiconductor substrate, and a p + -type diffusion layer is formed. A known continuous furnace, batch furnace, or the like can be applied to the heat treatment.
Since a glass layer is formed on the surface of the p + type diffusion layer, the glass is removed by etching. As the etching, a known method such as a method of immersing in an acid such as hydrofluoric acid or a method of immersing in an alkali such as caustic soda can be applied.

上述の一連の工程を経て形成されたp型拡散層の表面に黒色の残渣が見られることがある。この残渣は、p型拡散層形成組成物に含まれる分散媒の少なくとも一部が、上述した熱処理のいずれにおいても除去しきれず、軟化したガラス中に取り込まれ、炭化物として半導体基板上に残存したものと推測される。そこで、上記の残渣を除去するために、p型拡散層が形成されたシリコン基板に超音波洗浄を実施する。 A black residue may be seen on the surface of the p + type diffusion layer formed through the above-described series of steps. This residue is the one in which at least a part of the dispersion medium contained in the p-type diffusion layer forming composition cannot be removed by any of the heat treatments described above, is taken into the softened glass, and remains as a carbide on the semiconductor substrate. It is guessed. Therefore, in order to remove the residue, ultrasonic cleaning is performed on the silicon substrate on which the p + type diffusion layer is formed.

超音波洗浄に用いられる溶剤は特に限定されることはなく、例えば純水、エタノールなどが挙げられる。これらの溶剤中にp型拡散層が形成された半導体基板を浸漬し、超音波をかける。
洗浄に用いられる超音波の周波数は特に制限されないが、ウエハ内部への衝撃及びキャリブレーションの大きさを考慮すると、20kHz〜100kHzであることが好ましく、30kHz〜50kHzであることがより好ましい。また、24kHzと31kHzを同時にかけるなど、周波数を複数組み合わせて実施してもよく、同様の効果が得られる。
超音波洗浄の時間は特に制限されないが、p型拡散層を有する基板に与える衝撃を考慮し長すぎないことが好ましく、1分間〜60分間とすることが好ましく、工程時間の短縮化を考慮すると、1分間〜5分間とすることがより好ましい。
The solvent used for ultrasonic cleaning is not particularly limited, and examples thereof include pure water and ethanol. The semiconductor substrate on which the p + type diffusion layer is formed is immersed in these solvents, and ultrasonic waves are applied.
The frequency of the ultrasonic wave used for cleaning is not particularly limited, but is preferably 20 kHz to 100 kHz, and more preferably 30 kHz to 50 kHz, considering the impact on the inside of the wafer and the magnitude of calibration. Moreover, it may be implemented by combining a plurality of frequencies such as applying 24 kHz and 31 kHz at the same time, and the same effect can be obtained.
The ultrasonic cleaning time is not particularly limited, but is preferably not too long in consideration of the impact given to the substrate having the p + type diffusion layer, preferably 1 to 60 minutes, considering shortening of the process time. Then, it is more preferable to set it as 1 minute-5 minutes.

超音波洗浄はガラスのエッチング中に、エッチング用の溶液(ふっ酸等の酸、苛性ソーダ等のアルカリ)中で実施してもよい。この場合、ホウ酸ガラス等のガラス層と炭化物を同時に除去でき、エッチング後に超音波洗浄を実施した場合と同様の効果が得られる。さらには、工程数を簡略化することが可能となる。   Ultrasonic cleaning may be performed during etching of the glass in an etching solution (acid such as hydrofluoric acid, alkali such as caustic soda). In this case, a glass layer such as borate glass and carbides can be removed at the same time, and the same effect as when ultrasonic cleaning is performed after etching can be obtained. Furthermore, the number of steps can be simplified.

従来の製造方法では、裏面にアルミペーストを印刷し、これを焼成してn型拡散層をp型拡散層にするのと同時に、オーミックコンタクトを得ている。しかしながら、アルミペーストの導電率が低いため、シート抵抗を下げなければならず、通常裏面全面に形成したアルミ層は焼成後において10μm〜20μmほどの厚みを有していなければならない。さらに、シリコンとアルミでは熱膨張率が大きく異なることから、焼成および冷却の過程で、シリコン基板中に大きな内部応力を発生させ、反りの原因となる。
この内部応力は、結晶の結晶粒界に損傷を与え、電力損失が大きくなるという課題があった。また、反りは、モジュール工程における太陽電池素子の搬送や、タブ線と呼ばれる銅線との接続において、太陽電池素子を破損させ易くしていた。近年では、スライス加工技術の向上から、シリコン基板の厚みが薄型化されつつあり、更に太陽電池素子が割れ易い傾向にある。
これに対し、本発明の製造方法では、上記本発明のp型拡散層形成組成物によってn型拡散層をp型拡散層に変換した後、別途このp型拡散層の上に電極を設ける。そのため裏面の電極に用いる材料はアルミニウムに限定されず、例えばAg(銀)やCu(銅)などを適用することができ、裏面の電極の厚さも従来のものよりも薄く形成することが可能となり、さらに全面に形成する必要もなくなる。そのため焼成および冷却の過程で発生するシリコン基板中の内部応力及び反りを低減できる。
In the conventional manufacturing method, an aluminum paste is printed on the back surface, and this is baked to change the n-type diffusion layer into a p + -type diffusion layer, and at the same time, an ohmic contact is obtained. However, since the electrical conductivity of the aluminum paste is low, the sheet resistance must be lowered, and the aluminum layer usually formed on the entire back surface must have a thickness of about 10 μm to 20 μm after firing. Furthermore, since the thermal expansion coefficients of silicon and aluminum differ greatly, a large internal stress is generated in the silicon substrate during the firing and cooling process, causing warpage.
This internal stress has a problem that the crystal grain boundary is damaged and the power loss increases. Further, the warpage easily damages the solar cell element in the transportation of the solar cell element in the module process and the connection with a copper wire called a tab wire. In recent years, the thickness of the silicon substrate has been reduced due to the improvement of the slice processing technique, and the solar cell element tends to be easily broken.
On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, after the n-type diffusion layer is converted into the p + -type diffusion layer by the p-type diffusion layer forming composition of the present invention, an electrode is separately formed on the p + -type diffusion layer. Provide. Therefore, the material used for the back electrode is not limited to aluminum. For example, Ag (silver) or Cu (copper) can be applied, and the thickness of the back electrode can be made thinner than the conventional one. Further, it is not necessary to form the entire surface. Therefore, it is possible to reduce internal stress and warpage in the silicon substrate that occur during the firing and cooling processes.

上記形成したn型拡散層の上に反射防止膜を形成する。反射防止膜は公知の技術を適用して形成される。例えば、反射防止膜がシリコン窒化膜の場合には、SiHとNHの混合ガスを原料とするプラズマCVD法により形成する。このとき、水素が結晶中に拡散し、シリコン原子の結合に寄与しない軌道、即ちダングリングボンドと水素が結合し、欠陥を不活性化(水素パッシベーション)する。
より具体的には、上記混合ガス流量比NH/SiHが0.05〜1.0、反応室の圧力が13.3Pa(0.1Torr)〜266.6Pa(2Torr)、成膜時の温度が300℃〜550℃、プラズマの放電のための周波数が100kHz以上の条件下で形成される。
An antireflection film is formed on the n-type diffusion layer formed as described above. The antireflection film is formed by applying a known technique. For example, when the antireflection film is a silicon nitride film, it is formed by a plasma CVD method using a mixed gas of SiH 4 and NH 3 as a raw material. At this time, hydrogen diffuses into the crystal, and orbits that do not contribute to the bonding of silicon atoms, that is, dangling bonds and hydrogen are combined to inactivate defects (hydrogen passivation).
More specifically, the mixed gas flow rate ratio NH 3 / SiH 4 is 0.05 to 1.0, the reaction chamber pressure is 13.3 Pa (0.1 Torr) to 266.6 Pa (2 Torr), It is formed under conditions where the temperature is 300 ° C. to 550 ° C. and the frequency for plasma discharge is 100 kHz or more.

表面(受光面)の反射防止膜上に、表面電極用金属ペーストをスクリーン印刷法で印刷塗布乾燥させ、表面電極を形成する。表面電極用金属ペーストは、金属粒子とガラス粒子とを必須成分とし、必要に応じて樹脂バインダー、その他の添加剤などを含む。   On the antireflection film on the surface (light receiving surface), the surface electrode metal paste is printed, applied and dried by a screen printing method to form a surface electrode. The metal paste for a surface electrode contains metal particles and glass particles as essential components, and includes a resin binder and other additives as necessary.

次いで、上記裏面のp型拡散層上にも裏面電極を形成する。前述のように、本発明では裏面電極の材質や形成方法は特に限定されない。例えば、アルミニウム、銀、又は銅などの金属を含む裏面電極用ペーストを塗布し、乾燥させて、裏面電極を形成してもよい。このとき、裏面にも、モジュール工程における太陽電池素子間の接続のために、一部に銀電極形成用銀ペーストを設けてもよい。 Next, a back electrode is also formed on the p + -type diffusion layer on the back surface. As described above, in the present invention, the material and forming method of the back electrode are not particularly limited. For example, a back electrode paste containing a metal such as aluminum, silver, or copper may be applied and dried to form the back electrode. At this time, a silver paste for forming a silver electrode may be partially provided on the back surface for connection between solar cell elements in the module process.

上記電極を焼成して、太陽電池素子を完成させる。600℃〜900℃の範囲で数秒〜数分間焼成すると、表面側では電極用金属ペーストに含まれるガラス粒子によって絶縁膜である反射防止膜が溶融し、更にシリコン表面も一部溶融して、ペースト中の金属粒子(例えば銀粒子)がシリコン基板と接触部を形成し凝固する。これにより、形成した表面電極とシリコン基板とが導通される。これはファイアースルーと称されている。   The electrode is fired to complete the solar cell element. When fired in the range of 600 ° C. to 900 ° C. for several seconds to several minutes, the antireflective film, which is an insulating film, is melted by the glass particles contained in the electrode metal paste on the surface side, and the silicon surface is also partially melted. The metal particles (for example, silver particles) inside form a contact portion with the silicon substrate and solidify. Thereby, the formed surface electrode and the silicon substrate are electrically connected. This is called fire-through.

表面電極の形状について説明する。表面電極は、バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極で構成される。
このような表面電極は、例えば、上述の金属ペーストのスクリーン印刷、又は電極材料のメッキ、高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着などの手段により形成することができる。バスバー電極とフィンガー電極とからなる表面電極は受光面側の電極として一般的に用いられていて周知であり、受光面側のバスバー電極及びフィンガー電極の公知の形成手段を適用することができる。
The shape of the surface electrode will be described. The surface electrode includes a bus bar electrode and a finger electrode that intersects the bus bar electrode.
Such a surface electrode can be formed by means such as screen printing of the above-described metal paste, plating of the electrode material, or vapor deposition of the electrode material by electron beam heating in a high vacuum. A surface electrode composed of a bus bar electrode and a finger electrode is generally used as an electrode on the light receiving surface side and is well known, and known forming means for the bus bar electrode and the finger electrode on the light receiving surface side can be applied.

なお上述のp型拡散層及び太陽電池素子の製造方法では、p型半導体基板であるシリコン基板にn型拡散層を形成するのに、オキシ塩化リン(POCl)、窒素および酸素の混合ガスを用いているが、n型拡散層形成組成物を用いてn型拡散層を形成してもよい。n型拡散層形成組成物にはP(リン)やSb(アンチモン)などの第15族の元素がドナー元素として含有される。
n型拡散層の形成にn型拡散層形成組成物を用いる方法では、まず、p型半導体基板の表面である受光面にn型拡散層形成組成物を塗布し、裏面に本発明のp型拡散層形成組成物を塗布し、600℃〜1200℃で熱処理する。この熱処理により、表面ではp型半導体基板中へドナー元素が拡散してn型拡散層が形成され、裏面ではアクセプタ元素が拡散してp型拡散層が形成される。この工程以外は上記方法と同様の工程により、太陽電池素子が作製される。
In the above-described method for manufacturing a p-type diffusion layer and a solar cell element, a mixed gas of phosphorus oxychloride (POCl 3 ), nitrogen and oxygen is used to form an n-type diffusion layer on a silicon substrate which is a p-type semiconductor substrate. Although used, the n-type diffusion layer may be formed using the n-type diffusion layer forming composition. The n-type diffusion layer forming composition contains a Group 15 element such as P (phosphorus) or Sb (antimony) as a donor element.
In the method using the n-type diffusion layer forming composition for forming the n-type diffusion layer, first, the n-type diffusion layer forming composition is applied to the light-receiving surface which is the surface of the p-type semiconductor substrate, and the p-type of the present invention is applied to the back surface. The diffusion layer forming composition is applied and heat-treated at 600 ° C to 1200 ° C. By this heat treatment, the donor element diffuses into the p-type semiconductor substrate on the front surface to form an n-type diffusion layer, and the acceptor element diffuses on the back surface to form a p + -type diffusion layer. Except for this step, a solar cell element is produced by the same steps as those described above.

以下、本発明の実施例をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限するものではない。なお、特に記述が無い限り、薬品は全て試薬を使用した。   Examples of the present invention will be described more specifically below, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise stated, all chemicals used reagents.

[実施例1]
粒子形状が略球状で、平均粒子径が3.2μm、軟化温度815℃のB−SiO−RO(R:Mg,Ca,Sr,Ba)系ガラス粉末(商品名:TMX−603、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)9gと、エチルセルロース1.4gと、テルピネオール19.6gとを、自動乳鉢混練装置を用いて混合してペースト化し、p型拡散層形成組成物を調製した。
[Example 1]
B 2 O 3 —SiO 2 —RO (R: Mg, Ca, Sr, Ba) glass powder (trade name: TMX-603) having a substantially spherical particle shape, an average particle diameter of 3.2 μm, and a softening temperature of 815 ° C. 9 g of Toago Material Technology Co., Ltd.), 1.4 g of ethyl cellulose, and 19.6 g of terpineol were mixed using an automatic mortar kneader to make a paste to prepare a p-type diffusion layer forming composition. did.

なお、ガラス粒子形状は、(株)日立ハイテクノロジーズ製TM−1000型走査型電子顕微鏡を用いて観察して判定した。ガラスの平均粒子径はベックマン・コールター(株)製LS 13 320型レーザー散乱回折法粒度分布測定装置(測定波長:632nm)を用いて算出した。ガラスの軟化温度は、(株)島津製作所製DTG−60H型示差熱・熱重量同時測定装置を用いて、示差熱(DTA)曲線により求めた。   The glass particle shape was determined by observing with a TM-1000 scanning electron microscope manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. The average particle size of the glass was calculated using a LS 13 320 type laser scattering diffraction particle size distribution analyzer (measurement wavelength: 632 nm) manufactured by Beckman Coulter, Inc. The softening temperature of the glass was obtained from a differential heat (DTA) curve using a DTG-60H type differential heat / thermogravimetric simultaneous measuring device manufactured by Shimadzu Corporation.

次に、調製したペーストをスクリーン印刷によって表面にn型層が形成されたp型シリコン基板表面に塗布し、150℃のホットプレート上で5分間乾燥させ、厚さ約15μmの層を形成した。続いて、500℃に設定した電気炉で1.5分間加熱し、バインダーを脱離した。そして、950℃に設定した拡散用の別の電気炉で30分間熱拡散処理を行い、その後ガラス層を除去するため基板をふっ酸に5分間浸漬した。その後、純水中に浸漬して42kHzの超音波をかけて3分間洗浄を行い、乾燥を行った。   Next, the prepared paste was applied to the surface of a p-type silicon substrate having an n-type layer formed on the surface by screen printing, and dried on a hot plate at 150 ° C. for 5 minutes to form a layer having a thickness of about 15 μm. Then, it heated for 1.5 minutes with the electric furnace set to 500 degreeC, and removed the binder. Then, thermal diffusion treatment was performed for 30 minutes in another electric furnace for diffusion set at 950 ° C., and then the substrate was immersed in hydrofluoric acid for 5 minutes in order to remove the glass layer. Then, it was immersed in pure water, washed with ultrasonic waves of 42 kHz for 3 minutes, and dried.

p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は60Ω/□であり、B(ほう素)が拡散しp型拡散層が形成されていた。
なお、シート抵抗は、三菱化学(株)製Loresta−EP MCP−T360型低抵抗率計を用いて四探針法により測定した。
The sheet resistance on the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 60Ω / □, and B (boron) diffused to form a p + -type diffusion layer.
The sheet resistance was measured by a four-probe method using a Loresta-EP MCP-T360 type low resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面を目視及びSEMにて観察し、残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に残渣は見られなかった。ただし、ふっ酸に浸漬後で超音波洗浄前のシリコン基板上には残渣が見られた。
なお、SEM(走査型電子顕微鏡)は、Philips社のXL30を用いた。
When the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was observed visually and by SEM and the presence or absence of a residue was examined, no residue was found on the silicon substrate. However, residues were observed on the silicon substrate after immersion in hydrofluoric acid and before ultrasonic cleaning.
In addition, Philips XL30 was used for SEM (scanning electron microscope).

[実施例2]
超音波洗浄の時間を30分間とした以外は実施例1と同様にp型拡散層形成を行った。
p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は64Ω/□であり、Bが拡散しp型拡散層が形成されていた。
実施例1と同様にして残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に残渣は見られなかった。ただし、ふっ酸に浸漬後で超音波洗浄前のシリコン基板上には残渣が見られた。
[Example 2]
A p-type diffusion layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the ultrasonic cleaning time was 30 minutes.
The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 64Ω / □, and B diffused to form a p + -type diffusion layer.
When the presence or absence of a residue was examined in the same manner as in Example 1, no residue was found on the silicon substrate. However, residues were observed on the silicon substrate after immersion in hydrofluoric acid and before ultrasonic cleaning.

[実施例3]
超音波洗浄の超音波を20kHzとした以外は実施例1と同様にp型拡散層形成を行った。
p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は63Ω/□であり、Bが拡散しp型拡散層が形成されていた。
実施例1と同様にして残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に残渣は見られなかった。ただし、ふっ酸に浸漬後で超音波洗浄前のシリコン基板上には残渣が見られた。
[Example 3]
A p-type diffusion layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the ultrasonic wave for ultrasonic cleaning was changed to 20 kHz.
The sheet resistance on the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 63Ω / □, and B diffused to form a p + -type diffusion layer.
When the presence or absence of a residue was examined in the same manner as in Example 1, no residue was found on the silicon substrate. However, residues were observed on the silicon substrate after immersion in hydrofluoric acid and before ultrasonic cleaning.

[実施例4]
熱拡散処理までは実施例1と同様に実施し、熱拡散処理した基板をふっ酸に1分間浸漬している間に42kHzの超音波をかけて、ガラス層の除去と超音波洗浄とを行った。その後、純水に浸漬し、乾燥を行った。
p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は65Ω/□であり、Bが拡散しp型拡散層が形成されていた。
実施例1と同様にして残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に残渣は見られなかった。
[Example 4]
The process up to the thermal diffusion treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the glass layer was removed and the ultrasonic cleaning was performed by applying ultrasonic waves of 42 kHz while the thermal diffusion treated substrate was immersed in hydrofluoric acid for 1 minute. It was. Then, it was immersed in pure water and dried.
The sheet resistance on the surface coated with the p-type diffusion layer forming composition was 65Ω / □, and B diffused to form a p + -type diffusion layer.
When the presence or absence of a residue was examined in the same manner as in Example 1, no residue was found on the silicon substrate.

[実施例5]
超音波洗浄の時間を70分間とした以外は実施例1と同様にp型拡散層形成を行った。
p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は67Ω/□であり、Bが拡散しp型拡散層が形成されていた。
実施例1と同様にして残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に残渣は見られなかった。ただし、ふっ酸に浸漬後で超音波洗浄前のシリコン基板上には残渣が見られた。
また、一部のシリコン基板に、ひびや割れが認められた。
[Example 5]
A p-type diffusion layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the ultrasonic cleaning time was set to 70 minutes.
The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 67Ω / □, and B diffused to form a p + -type diffusion layer.
When the presence or absence of a residue was examined in the same manner as in Example 1, no residue was found on the silicon substrate. However, residues were observed on the silicon substrate after immersion in hydrofluoric acid and before ultrasonic cleaning.
In addition, cracks and cracks were observed on some silicon substrates.

[実施例6]
超音波洗浄工程の超音波を15kHzとした以外は実施例1と同様にp型拡散層形成を行った。
p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は62Ω/□であり、Bが拡散しp型拡散層が形成されていた。
実施例1と同様にして残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に残渣は見られなかった。ただし、ふっ酸に浸漬後で超音波洗浄前のシリコン基板上には残渣が見られた。
また、一部のシリコン基板に、ひびや割れが認められた。
[Example 6]
A p-type diffusion layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the ultrasonic wave in the ultrasonic cleaning step was changed to 15 kHz.
The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 62Ω / □, and B diffused to form a p + -type diffusion layer.
When the presence or absence of a residue was examined in the same manner as in Example 1, no residue was found on the silicon substrate. However, residues were observed on the silicon substrate after immersion in hydrofluoric acid and before ultrasonic cleaning.
In addition, cracks and cracks were observed on some silicon substrates.

[比較例1]
超音波洗浄を実施しなかった以外は実施例1と同様にp型拡散層形成を行った。
p型拡散層形成組成物を塗布した側の表面のシート抵抗は64Ω/□であり、Bが拡散しp型拡散層が形成されていた。
実施例1と同様にして残渣の有無を検討したところ、シリコン基板上に黒色の残渣が見られた。
[Comparative Example 1]
A p-type diffusion layer was formed in the same manner as in Example 1 except that ultrasonic cleaning was not performed.
The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 64Ω / □, and B diffused to form a p + -type diffusion layer.
When the presence or absence of a residue was examined in the same manner as in Example 1, a black residue was found on the silicon substrate.

前記課題を解決する手段は以下の通りである。
<1> 半導体基板上に、アクセプタ元素を含むガラス粉末及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、p型拡散層形成組成物を塗布した半導体基板に熱拡散処理を施してp型拡散層を形成する工程と、p型拡散層が形成された半導体基板をガラスのエッチング用の溶液中で超音波により洗浄し、熱拡散処理によってp型拡散層の表面に形成されたガラス層と、分散媒由来の残渣とを除去する工程と、を有するp型拡散層の製造方法。
<2> 前記超音波の周波数が20kHz以上100kHz以下の範囲である、前記<1>に記載のp型拡散層の製造方法。
<3> 前記洗浄を、1分間以上60分間以下の範囲で実施する、前記<1>又は<2>に記載のp型拡散層の製造方法。
<4> 前記アクセプタ元素が、B(ほう素)、Al(アルミニウム)及びGa(ガリウム)から選択される少なくとも1種である、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のp型拡散層の製造方法。
<5> 前記アクセプタ元素を含むガラス粉末が、B、Al及びGaから選択される少なくとも1種のアクセプタ元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質と、を含有する、前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のp型拡散層の製造方法。
<6> 半導体基板上に、アクセプタ元素を含むガラス粉末及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、p型拡散層形成組成物を塗布した半導体基板に熱拡散処理を施してp型拡散層を形成する工程と、p型拡散層が形成された半導体基板をガラスのエッチング用の溶液中で超音波により洗浄し、熱拡散処理によってp型拡散層の表面に形成されたガラス層と、分散媒由来の残渣とを除去する工程と、形成されたp型拡散層上に電極を形成する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法。
Means for solving the problems are as follows.
<1> A step of applying a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium on a semiconductor substrate; and a thermal diffusion treatment on the semiconductor substrate coated with the p-type diffusion layer forming composition A step of forming a p-type diffusion layer, and a semiconductor substrate on which the p-type diffusion layer is formed is cleaned by ultrasonic waves in a glass etching solution, and is formed on the surface of the p-type diffusion layer by thermal diffusion treatment. And a step of removing the residue derived from the dispersion medium .
<2> The method for producing a p-type diffusion layer according to <1>, wherein the ultrasonic frequency is in a range of 20 kHz to 100 kHz.
<3> The method for producing a p-type diffusion layer according to <1> or <2>, wherein the cleaning is performed in a range of 1 minute to 60 minutes.
<4> The p according to any one of <1> to <3>, wherein the acceptor element is at least one selected from B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). Manufacturing method of mold diffusion layer.
<5> The glass powder containing the acceptor element is at least one acceptor element-containing material selected from B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 , and SiO 2 , K 2 O, and Na 2 O. And at least one glass component material selected from Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3 , The method for producing a p-type diffusion layer according to any one of <1> to <4>.
<6> A step of applying a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium on a semiconductor substrate; and a thermal diffusion treatment on the semiconductor substrate coated with the p-type diffusion layer forming composition. A step of forming a p-type diffusion layer, and a semiconductor substrate on which the p-type diffusion layer is formed is cleaned by ultrasonic waves in a glass etching solution, and is formed on the surface of the p-type diffusion layer by thermal diffusion treatment. The manufacturing method of the solar cell element which has the process of removing the glass layer and the residue derived from a dispersion medium, and the process of forming an electrode on the formed p-type diffusion layer.

以下、本発明の実施例をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限するものではない。なお、特に記述が無い限り、薬品は全て試薬を使用した。実施例1〜3、5及び6は、参考例として示す。
Examples of the present invention will be described more specifically below, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise stated, all chemicals used reagents. Examples 1-3, 5 and 6 are shown as reference examples.

Claims (6)

半導体基板上に、アクセプタ元素を含むガラス粉末及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、
熱拡散処理を施してp型拡散層を形成する工程と、
p型拡散層が形成された半導体基板を超音波により洗浄する工程と、
を有するp型拡散層の製造方法。
Applying a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium on a semiconductor substrate;
Applying a thermal diffusion treatment to form a p-type diffusion layer;
cleaning the semiconductor substrate on which the p-type diffusion layer is formed with ultrasonic waves;
The manufacturing method of the p-type diffused layer which has this.
前記超音波の周波数が20kHz以上100kHz以下の範囲である、請求項1に記載のp型拡散層の製造方法。   The method for producing a p-type diffusion layer according to claim 1, wherein the ultrasonic frequency is in a range of 20 kHz to 100 kHz. 前記洗浄を、1分間以上60分間以下の範囲で実施する、請求項1又は請求項2に記載のp型拡散層の製造方法。   The method for producing a p-type diffusion layer according to claim 1 or 2, wherein the cleaning is performed in a range of 1 minute to 60 minutes. 前記アクセプタ元素が、B(ほう素)、Al(アルミニウム)及びGa(ガリウム)から選択される少なくとも1種である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のp型拡散層の製造方法。   4. The p-type diffusion layer according to claim 1, wherein the acceptor element is at least one selected from B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). 5. Production method. 前記アクセプタ元素を含むガラス粉末が、B、Al及びGaから選択される少なくとも1種のアクセプタ元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質と、を含有する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のp型拡散層の製造方法。 The glass powder containing the acceptor element is at least one acceptor element-containing substance selected from B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 , and SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2. And at least one glass component material selected from O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3. The manufacturing method of the p-type diffused layer of any one of Claim 4. 半導体基板上に、アクセプタ元素を含むガラス粉末及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、
熱拡散処理を施してp型拡散層を形成する工程と、
p型拡散層が形成された半導体基板を超音波により洗浄する工程と、
形成されたp型拡散層上に電極を形成する工程と、
を有する太陽電池素子の製造方法。
Applying a p-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing an acceptor element and a dispersion medium on a semiconductor substrate;
Applying a thermal diffusion treatment to form a p-type diffusion layer;
cleaning the semiconductor substrate on which the p-type diffusion layer is formed with ultrasonic waves;
Forming an electrode on the formed p-type diffusion layer;
The manufacturing method of the solar cell element which has this.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019020005A (en) * 2017-07-13 2019-02-07 タカギ冷機株式会社 Multi-tube type cooler and water cooler using the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS321180B1 (en) * 1955-06-28 1957-02-19
JPH07169987A (en) * 1993-09-23 1995-07-04 Eurosolare Spa Manufacture process for photovoltaic module
JPH10233518A (en) * 1996-12-20 1998-09-02 Mitsubishi Electric Corp Solar cell and its manufacturing method, and manufacturing method of semiconductor device
JP2002539615A (en) * 1999-03-11 2002-11-19 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Dopant paste for forming p, p + and n, n + regions in a semiconductor
JP2009238824A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Manufacturing method of electrode for semiconductor, and solar cell using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS321180B1 (en) * 1955-06-28 1957-02-19
US2794846A (en) * 1955-06-28 1957-06-04 Bell Telephone Labor Inc Fabrication of semiconductor devices
JPH07169987A (en) * 1993-09-23 1995-07-04 Eurosolare Spa Manufacture process for photovoltaic module
JPH10233518A (en) * 1996-12-20 1998-09-02 Mitsubishi Electric Corp Solar cell and its manufacturing method, and manufacturing method of semiconductor device
JP2002539615A (en) * 1999-03-11 2002-11-19 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Dopant paste for forming p, p + and n, n + regions in a semiconductor
JP2009238824A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Manufacturing method of electrode for semiconductor, and solar cell using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019020005A (en) * 2017-07-13 2019-02-07 タカギ冷機株式会社 Multi-tube type cooler and water cooler using the same

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