JP5803080B2 - P-type diffusion layer forming composition, p-type diffusion layer forming composition manufacturing method, p-type diffusion layer manufacturing method, and solar cell manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池セルのp型拡散層形成組成物、p型拡散層形成組成物の製造方法、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法に関するものであり、更に詳しくは、半導体基板である結晶シリコンの内部応力を低減し、結晶粒界のダメージ抑制、結晶欠陥増長抑制及び反り抑制可能なp型拡散層形成技術に関するものである。   The present invention relates to a solar cell p-type diffusion layer forming composition, a p-type diffusion layer forming composition manufacturing method, a p-type diffusion layer manufacturing method, and a solar cell manufacturing method. The present invention relates to a p-type diffusion layer forming technique capable of reducing internal stress of crystalline silicon as a semiconductor substrate, suppressing crystal grain boundary damage, suppressing crystal defect growth, and suppressing warpage.

従来の結晶シリコン太陽電池セル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、基板に一様に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型層をp型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 crystalline silicon solar cell will be described.
First, a p-type silicon substrate having a textured structure is prepared so as to promote the light confinement effect and achieve high efficiency, and then 800 to 900 ° C. in a mixed gas atmosphere of phosphorus oxychloride (POCl 3 ), nitrogen and oxygen. A few tens of minutes is performed to form an n-type diffusion layer uniformly on the substrate. 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. In addition, the n-type diffusion layer on the back surface needs to be converted into a p + -type diffusion layer. At the same time as printing the aluminum paste on the back surface and baking it to make the n-type layer into a p + -type layer, ohmic Getting 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は、通常裏面全面に形成したアルミ層は焼成後において10〜20μmほどの厚みを有していなければならない。さらに、このよう厚いアルミ層を形成すると、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場合があった。   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 to 20 μm after firing. Furthermore, when such a thick aluminum layer is formed, the coefficient of thermal expansion differs greatly between silicon and aluminum, so that a large internal stress is generated in the silicon substrate during the firing and cooling processes, causing damage to crystal grain boundaries and crystal defects. In some cases, it could cause an increase in length and warpage.

この問題を解決するために、ペースト組成物の塗布量を減らし、裏面電極層を薄くする方法がある。しかしながら、ペースト組成物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 coating amount of the paste composition and thinning the back electrode layer. However, when the application amount of the paste composition 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2003−223813号公報Japanese Patent Laid-Open No. 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、結晶シリコン基板を用いた太陽電池セルの製造工程において、シリコン基板中の内部応力、基板の反りを発生させることなく、面内バラツキの小さいp型拡散層を形成することが可能なp型拡散層形成組成物、p型拡散層形成組成物の製造方法、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池セル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 battery cell using a crystalline silicon substrate, in-plane without generating internal stress in the silicon substrate and warping of the substrate. Providing a p-type diffusion layer forming composition capable of forming a p-type diffusion layer with small variations, a method for producing a p-type diffusion layer forming composition, a method for producing a p-type diffusion layer, and a method for producing a solar battery cell Is an issue.

前記課題を解決する手段は以下の通りである。
<1> 半導体基板上に塗布し、該半導体基板にp型拡散層を形成するp型拡散層形成組成物であり、
アクセプタ元素を含むガラス粉末と、分散媒と、を含有し、前記ガラス粉末の体積基準における頻度分布が2つの極大ピークを有し、小径側の極大ピークの粒子径が、大径側の極大ピークの粒子径の0.01倍以上0.50倍以下であるp型拡散層形成組成物。
Means for solving the problems are as follows.
<1> A p-type diffusion layer forming composition that is applied onto a semiconductor substrate and forms a p-type diffusion layer on the semiconductor substrate.
A glass powder containing acceptor element, and a dispersion medium, containing, the frequency distribution of volume-based glass powder has two maximum peaks, particle size of the maximum peak of the small diameter side, the large diameter side A p-type diffusion layer forming composition having a maximum peak particle size of 0.01 to 0.50 times.

<2> 前記小径側の極大ピークの粒子径が、0.01μm以上5μm以下である前記<1>に記載のp型拡散層形成組成物。 <2> The p-type diffusion layer forming composition according to <1>, wherein a particle diameter of a maximum peak on the small diameter side is 0.01 μm or more and 5 μm or less.

<3> 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>又は<2>に記載のp型拡散層形成組成物。 <3> The p-type diffusion layer forming composition according to <1> or <2>, wherein the acceptor element is at least one selected from B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). .

<4> 前記ガラス粉末が、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、TlO、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>〜<3>のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成物。 <4> The glass powder is at least one acceptor element-containing material selected from B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 , SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O. And at least one glass component material selected from BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, SnO, ZrO 2 , and MoO 3. The p-type diffusion layer forming composition according to any one of <3>.

<5> 前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成物の製造方法であり、
アクセプタ元素を含む第1のガラス粉末と、アクセプタ元素を含み、かつ、体積平均粒径が前記第1のガラス粉末における体積平均粒径の0.01倍以上0.50倍以下である第2のガラス粉末と、分散媒と、を混合する工程を含む、p型拡散層形成組成物の製造方法。
<5> The method for producing a p-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <4>,
A first glass powder containing an acceptor element; and a second glass powder containing an acceptor element and having a volume average particle size of 0.01 to 0.50 times the volume average particle size of the first glass powder. The manufacturing method of a p-type diffused layer formation composition including the process of mixing glass powder and a dispersion medium.

<6> 前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、熱拡散処理を施す工程と、を有するp型拡散層の製造方法。 <6> A method for producing a p-type diffusion layer, comprising: a step of applying the p-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <4>, and a step of performing a thermal diffusion treatment.

<7> 半導体基板上に、前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成を塗布する工程と、熱拡散処理を施して、p型拡散層を形成する工程と、を有する太陽電池セルの製造方法。 <7> A step of applying the p-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <4> on the semiconductor substrate and a thermal diffusion treatment to form a p-type diffusion layer. And a method for producing a solar battery cell.

本発明によれば、結晶シリコン基板を用いた太陽電池セルの製造工程において、シリコン基板中の内部応力、基板の反りの発生を抑制しつつ、面内バラツキの小さいp型拡散層を形成することが可能なp型拡散層形成組成物、p型拡散層形成組成物の製造方法、p型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法の提供することができる。   According to the present invention, in a manufacturing process of a solar battery cell using a crystalline silicon substrate, a p-type diffusion layer with small in-plane variation is formed while suppressing generation of internal stress and substrate warpage in the silicon substrate. P-type diffusion layer forming composition, p-type diffusion layer forming composition manufacturing method, p-type diffusion layer manufacturing method, and solar cell manufacturing method can be provided.

まず、本発明のp型拡散層形成組成物について説明し、次にp型拡散層形成組成物を用いるp型拡散層及び太陽電池セルの製造方法について説明する。
尚、本明細書において「工程」との用語は、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。
尚、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示すものとする。
First, the p-type diffusion layer forming composition of the present invention will be described, and then a p-type diffusion layer using the p-type diffusion layer forming composition and a method for producing a solar cell will be described.
In the present specification, the term “process” is not limited to an independent process, and even if it cannot be clearly distinguished from other processes, the term “process” is used as long as the intended action of the process is achieved. included.
In the present specification, “to” indicates a range including the numerical values described before and after that as a minimum value and a maximum value, respectively.

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。また前記ガラス粉末の体積基準における頻度分布は、複数の極大ピークを有し、前記複数の極大ピークのうちいずれか2つの極大ピークにおいて、小径側の極大ピークの粒子径が、大径側の極大ピークの粒子径の0.01倍以上0.50倍以下である。   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 coating properties and the like. Other additives may be contained as necessary. The frequency distribution of the glass powder on a volume basis has a plurality of maximum peaks, and in any two of the plurality of maximum peaks, the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is the maximum on the large diameter side. It is 0.01 times or more and 0.50 times or less of the peak particle diameter.

ここで、p型拡散層形成組成物とはアクセプタ元素を含有し、例えば、シリコン基板に塗布した後に熱拡散処理(焼成)することでこのアクセプタ元素を熱拡散させてp型拡散層を形成することが可能な材料をいう。本発明の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、シリコン基板中の内部応力、基板の反りの発生をより効果的に抑えながらp型拡散層を形成することが可能となる。 Here, the p-type diffusion layer forming composition contains an acceptor element. For example, the p-type diffusion layer is formed by thermally diffusing the acceptor element by applying thermal diffusion treatment (baking) after being applied to a silicon substrate. A material that can be used. By using the p-type diffusion layer forming composition of the present invention, the p + -type diffusion layer forming step and the ohmic contact forming step can be separated, and the choice of electrode material for forming the ohmic contact is widened. The options also expand. 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 form a p-type diffusion layer while more effectively suppressing internal stress in the silicon substrate and generation of warpage of the substrate. .

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型層をp型層にするのと同時にオーミックコンタクトを得る方法では発生してしまう基板中の内部応力及び基板の反りの発生が抑制される。 Therefore, when the p-type diffusion layer forming composition of the present invention is applied, a method widely used in the past, that is, printing an aluminum paste and firing it to convert the n-type layer into a p + -type layer simultaneously. In the method of obtaining the ohmic contact, the generation of internal stress in the substrate and the warpage of the substrate that are generated 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)及び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. It is preferable to use at least one selected from 3 .

また、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、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性等を制御することが可能である。更に以下に記す成分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、TlO、SnO、ZrO、MoO、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、TlO、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。
Further, the glass powder can control the melting temperature, softening point, glass transition point, chemical durability, and the like by adjusting the component ratio as necessary. Furthermore, it is preferable to contain the components 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, Tl 2 O, SnO, ZrO 2 , MoO 3 , 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, and the like can be mentioned. SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 It is preferable to use at least one selected from O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, 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、B−SiO系、B−ZnO系、B−PbO系、Al−SiO系、B−Al系、Ga−SiO系、Ga−B系、B単独系などのガラスが挙げられる。
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等必要に応じて3種類以上の複合ガラスでもよい。
Specific examples of the glass powder containing an acceptor element include B 2 O 3 —SiO 2 , B 2 O 3 —ZnO, B 2 O 3 —PbO, Al 2 O 3 —SiO 2 , and B 2 O 3. -al 2 O 3 system, Ga 2 O 3 -SiO 2 system, Ga 2 O 3 -B 2 O 3 system, and a glass such as B 2 O 3 alone system.
In the above, the single component glass or the composite glass containing two components is exemplified, but three or more types of composite glass such as B 2 O 3 —SiO 2 —Na 2 O may be used as necessary.

ガラス粉末中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、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 point, the glass transition point, 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.

具体的には、例えばB−SiO系ガラスの場合には、Bの含有比率は、1質量%以上90質量%以下であることが好ましく、3質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。 Specifically, for example, in the case of B 2 O 3 —SiO 2 glass, the content ratio of B 2 O 3 is preferably 1% by mass or more and 90% by mass or less, and preferably 3% by mass or more and 80% by mass. The following is more preferable.

ガラス粉末の軟化点は、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 point 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.

ガラス粉末の前記頻度分布は、上記の通り、複数の極大ピークを有し、前記複数の極大ピークのうちいずれか2つの極大ピークにおいて、小径側の極大ピークの粒子径が、大径側の極大ピークの粒子径の0.01倍以上0.50倍以下である。なお、前記複数の極大ピークは、そのうち少なくとも2つの極大ピークが上記関係を満たしていればよく、上記関係を満たす2つの極大ピーク以外の極大ピークを有していてもよい。
また小径側の極大ピークの粒子径は、大径側の極大ピークの粒子径の0.04倍以上0.50倍以下であることが望ましく、0.08倍以上0.50倍以下であることがより望ましい。
As described above, the frequency distribution of the glass powder has a plurality of maximum peaks, and in any two of the plurality of maximum peaks, the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is the maximum on the large diameter side. It is 0.01 times or more and 0.50 times or less of the peak particle diameter. The plurality of maximum peaks may have at least two maximum peaks satisfying the above relationship, and may have maximum peaks other than the two maximum peaks satisfying the above relationship.
The particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is desirably 0.04 to 0.50 times the particle diameter of the maximum peak on the large diameter side, and is 0.08 to 0.50 times. Is more desirable.

ガラス粉末の頻度分布が上記関係を満たす2つの極大ピークを有することにより、基板上に塗布されたp型拡散層形成組成物において、相対的に大きなガラス粉末の隙間に小さいガラス粉末が充填され、ガラス粉末と基板との接触面積が増える。そのため、p型拡散層を形成する領域全体にわたって満遍なく、ガラス粉末中のアクセプタ元素が基板に拡散しやすくなり、面内バラツキの小さいp型拡散層が得られると考えられる。また、上記大径側と上記小径側の両方の極大ピークを有することにより、小径側の極大ピークを有さない場合に比べて上記の通りガラス粉末の充填密度が上昇することに加えて、大径側の極大ピークを有さない場合に比べてp型拡散層形成組成物の粘度を低く抑え、ガラス粉末の分散性低下を抑制することができる。   By having two maximum peaks in which the frequency distribution of the glass powder satisfies the above relationship, in the p-type diffusion layer forming composition applied on the substrate, a small glass powder is filled in a gap between relatively large glass powders, The contact area between the glass powder and the substrate increases. Therefore, it is considered that the acceptor element in the glass powder is easily diffused to the substrate uniformly throughout the region where the p-type diffusion layer is formed, and a p-type diffusion layer with small in-plane variation is obtained. In addition to having a maximum peak on both the large-diameter side and the small-diameter side, the packing density of the glass powder is increased as described above as compared with the case where there is no maximum peak on the small-diameter side. The viscosity of the p-type diffusion layer forming composition can be kept low compared with the case where there is no maximum peak on the diameter side, and the dispersibility reduction of the glass powder can be suppressed.

前記小径側の極大ピークの粒子径は、0.01μm以上5μm以下であることが望ましい。前記小径側の極大ピークの粒子径が上記範囲内であることにより、例えば基板の表面に凹凸(テクスチャー)が存在していても、上記範囲内の粒子径を有するガラス粉末が凹凸の谷部分に入り込む。すなわち後述するように、基板の表面に、例えば深さが0.1μm以上10μm以下、間隔が0.lμm以上10μm以下の、無数のピラミッドが密集したような形状の凹凸(テクスチャー)を形成した後に、p型拡散層とn型拡散層との両方を(例えば櫛型状に)部分的に形成する場合がある。そして、このような凹凸を有する基板にp型拡散層形成組成物を塗布する場合においても、上記のように粒子径が上記範囲のガラス粉末が谷部分に入り込むことで、さらにガラス粉末と基板との接触面積が増える。そのため、さらにガラス粉末中のアクセプタ元素が基板に拡散しやすくなり、面内バラツキの小さいp型拡散層が得られると考えられる。
前記小径側の極大ピークの粒子径は、0.01μm以上4μm以下であることがより望ましい。
The particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is desirably 0.01 μm or more and 5 μm or less. When the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is within the above range, for example, even if unevenness (texture) exists on the surface of the substrate, glass powder having a particle diameter within the above range is in the uneven valley portion. Get in. That is, as will be described later, on the surface of the substrate, for example, the depth is 0.1 μm or more and 10 μm or less, and the interval is 0. After forming irregularities (textures) of infinite number of pyramids of 1 μm or more and 10 μm or less, both the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer are partially formed (for example, in a comb shape). There is a case. Even when the p-type diffusion layer forming composition is applied to the substrate having such irregularities, the glass powder having the particle diameter in the above range enters the valley portion as described above, and further, the glass powder and the substrate The contact area increases. Therefore, it is considered that the acceptor element in the glass powder is more easily diffused into the substrate, and a p-type diffusion layer with small in-plane variation is obtained.
The particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is more preferably 0.01 μm or more and 4 μm or less.

また前記大径側の極大ピークの粒子径は、上記関係を満たしていれば特に限定されないが、ガラス粉末と基板との接触面積を向上させる観点及びp型拡散層形成組成物の粘度を低く抑えガラス粉末の分散性を向上させる観点から、0.5μm以上30μm以下が望ましく、1μm以上25μm以下がより望ましい。   The particle diameter of the maximum peak on the large diameter side is not particularly limited as long as the above relationship is satisfied, but the viewpoint of improving the contact area between the glass powder and the substrate and the viscosity of the p-type diffusion layer forming composition are kept low. From the viewpoint of improving the dispersibility of the glass powder, it is preferably from 0.5 μm to 30 μm, and more preferably from 1 μm to 25 μm.

頻度分布が上記関係を満たす2つの極大ピークを有するガラス粉末を得る方法としては、例えば、粉砕条件(例えば分散媒の種類、粉砕時のシェア強度、粉砕時間等)の制御(例えばシェア強度を弱くする等)によって2つの極大ピークを有するガラス粉末を得る方法のほか、粉砕条件を制御して体積平均粒径が異なる2種類のガラス粉末を準備する方法等が挙げられる。
上記体積平均粒径が異なる2種類のガラス粉末を用いてp型拡散層形成組成物を製造する方法としては、具体的には、例えば、第1のガラス粉末と、体積平均粒径が前記第1のガラス粉末における体積平均粒径の0.01倍以上0.50倍以下である第2のガラス粉末と、分散媒と、を混合する工程を含む製造方法が挙げられる。上記混合する工程においては、例えば、分散媒に第1のガラス粉末と第2のガラス粉末とを添加して混合してもよいし、第1のガラス粉末が添加された分散媒と第2のガラス粉末が添加された分散媒とを混合してもよいし、第1のガラス粉末と第2のガラス粉末とを混合した後にその混合物を分散媒に添加してもよい。
As a method for obtaining glass powder having two maximum peaks whose frequency distribution satisfies the above relationship, for example, control of pulverization conditions (for example, type of dispersion medium, shear strength during pulverization, pulverization time, etc.) (for example, weakening of shear strength) In addition to a method of obtaining a glass powder having two maximum peaks, a method of preparing two types of glass powders having different volume average particle diameters by controlling the grinding conditions.
As a method for producing a p-type diffusion layer forming composition using two types of glass powders having different volume average particle diameters, specifically, for example, the first glass powder and the volume average particle diameter are The manufacturing method including the process of mixing the 2nd glass powder which is 0.01 to 0.50 times the volume average particle diameter in 1 glass powder, and a dispersion medium is mentioned. In the mixing step, for example, the first glass powder and the second glass powder may be added to the dispersion medium and mixed, or the dispersion medium added with the first glass powder and the second glass powder may be mixed. The dispersion medium to which the glass powder is added may be mixed, or the first glass powder and the second glass powder may be mixed and then the mixture may be added to the dispersion medium.

上記第1のガラス粉末の体積平均粒径と第2のガラス粉末の体積平均粒径とが上記関係を満たすように制御する方法としては、例えば、上記第1のガラス粉末の体積平均粒径を前記大径側の極大ピークの粒子径に制御し、上記第2のガラス粉末の体積平均粒径を前記小径側の極大ピークの粒子径に制御する方法が挙げられる。ただし、第1のガラス粉末及び第2のガラス粉末の混合割合やそれぞれの粒度分布等によっては、制御した第1のガラス粉末及び第2のガラス粉末の体積平均粒径と、前記大径側及び小径側の極大ピークの粒子径とが、一致しない場合がある。そのような場合は、目的の極大ピークが得られるように、第1のガラス粉末及び第2のガラス粉末の体積平均粒径等を制御すればよい。   As a method for controlling the volume average particle size of the first glass powder and the volume average particle size of the second glass powder to satisfy the above relationship, for example, the volume average particle size of the first glass powder is Examples include a method of controlling the particle diameter of the maximum peak on the large diameter side and controlling the volume average particle diameter of the second glass powder to the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side. However, depending on the mixing ratio of the first glass powder and the second glass powder, the particle size distribution, etc., the volume average particle diameter of the controlled first glass powder and the second glass powder, the large diameter side and The particle diameter of the maximum peak on the small diameter side may not match. In such a case, the volume average particle diameters of the first glass powder and the second glass powder may be controlled so that the target maximum peak is obtained.

ここで、前記ガラス粉末の頻度分布は、例えば、測定装置として粒度分布測定装置(ベックマンコールター株式会社製、型番:LS13320)を用い、ガラス粉末を溶媒(例えば水)に分散させた分散液を測定して得られた粒径を、例えば0.01μm〜50μm(測定する粒径範囲による)ごとに分割し、小径側から体積基準における頻度分布を描くことで得られる。
また、上記体積平均粒径は、上記方法により得られた粒径を小径側から体積について累積分布を描き、累積50%となる粒径を体積平均粒径とする。
Here, the frequency distribution of the glass powder is measured, for example, by using a particle size distribution measuring device (manufactured by Beckman Coulter, Inc., model number: LS13320) as a measuring device, and measuring a dispersion in which the glass powder is dispersed in a solvent (for example, water). The particle size obtained in this way is obtained, for example, by dividing it by 0.01 μm to 50 μm (depending on the particle size range to be measured), and drawing the frequency distribution on the volume basis from the small diameter side.
The volume average particle diameter is obtained by drawing a cumulative distribution of the particle diameter obtained by the above method from the small diameter side with respect to the volume, and the particle diameter at 50% accumulation is defined as the volume average particle diameter.

前記大径側の極大ピークにおけるピーク高さと、前記小径側の極大ピークにおけるピーク高さとの比は、1:5〜100:1の範囲が好ましく、1:3〜50:1の範囲がより好ましい。
上記ピーク高さの比は、前記第1のガラス粉末と前記第2のガラス粉末との配合比に対応するものであり、前記第1のガラス粉末と前記第2のガラス粉末との配合比(質量比)は、20:1〜1:20の範囲が好ましく、10:1〜1:10の範囲がより好ましい。
The ratio of the peak height at the maximum peak on the large diameter side to the peak height at the maximum peak on the small diameter side is preferably in the range of 1: 5 to 100: 1, and more preferably in the range of 1: 3 to 50: 1. .
The ratio of the peak height corresponds to the blending ratio of the first glass powder and the second glass powder, and the blending ratio of the first glass powder and the second glass powder ( The mass ratio is preferably in the range of 20: 1 to 1:20, more preferably in the range of 10: 1 to 1:10.

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均一な融液とする。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。
続いて均一になっ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, which 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 uniform melt. At this time, it is desirable to stir the melt uniformly.
Subsequently, the melt that has become uniform 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. Generally, 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, and more preferably 1% by mass or more and 90% 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、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートポリマー、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(メタ)アクリル酸類、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、アクリル酸樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、及びこれらの共重合体、並びに二酸化珪素などを適宜選択しうる。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 dimethylaminoethyl (meth) acrylate polymer, polyvinyl alcohol, polyacrylamides, polyvinylamides, polyvinylpyrrolidone, poly (meth) acrylic acids, polyethylene oxides, polysulfonic acid, acrylamide alkyl sulfonic acid, and cellulose ether. , Cellulose derivatives, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl cellulose, gelatin, starch and starch derivatives, sodium alginate, xanthan, gua and gua derivatives, scleroglucan and scleroglucan derivatives, tragacanth and tragacanth derivatives, dextrin and dextrin derivatives, Acrylic resin, acrylic ester resin, butadiene resin, styrene resin, and their Coalescence, and can appropriately select such as silicon dioxide. 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、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク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−ジ−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モノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、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−アミル等のエステル系溶媒、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、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−n−ブ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、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のエーテルアセテート系溶剤、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、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メチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、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、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, γ-butyrolactone, γ-valerolactone , Diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-di-n-propyl ether, di-iso-propyl ether, tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol Dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, 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, Ethylene glycol di-n-butyl ether, triethylene 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, Propylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene 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 Propylene 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, tetra Ether solvents such as propylene glycol methyl-n-butyl ether, dipropylene glycol di-n-butyl ether, tetrapropylene glycol methyl-n-hexyl ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, n-acetate Propyl, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethyl acetate Ethylhexyl, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene acetate Recall monoethyl ether, diethylene glycol acetate mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i propionate i -Ester solvents such as amyl, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, ethylene glycol methyl ether propionate, ethylene glycol ethyl ether propio , Ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether Cetate, ether acetate solvents such as diethylene glycol-n-butyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol ethyl ether acetate, acetonitrile, N -Aprotic such as methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrolidinone, N-propylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N-hexylpyrrolidinone, N-cyclohexylpyrrolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide Polar solvent, 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, sec-octanol, n-nonyl alcohol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene Coal, alcohol solvents such as diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n -Glycols such as 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 ether mono Ether-based solvents, and water. 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含有比率は、塗布性、アクセプタ濃度を考慮し決定される。
p型拡散層形成組成物の粘度は、塗布性を考慮して、10mPa・S以上1000000mPa・S以下であることが好ましく、50mPa・S以上500000mPa・S以下であることがより好ましい。
The content ratio of the dispersion medium in the p-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of applicability and acceptor concentration.
The viscosity of the p-type diffusion layer forming composition is preferably 10 mPa · S or more and 1000000 mPa · S or less, more preferably 50 mPa · S or more and 500000 mPa · S or less in consideration of applicability.

次に、本発明のp型拡散層及び太陽電池セルの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the p-type diffusion layer and solar battery cell of the present invention will be described.

まず、p型半導体基板である結晶シリコン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。太陽電池セルは、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 crystalline silicon that is a p-type semiconductor substrate to remove the 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 battery cell, by forming a texture structure on the light receiving surface (front 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、サイドエッチングが施される。 Next, tens of minutes of treatment is performed at 800 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 n-type diffusion layer on the side surface.

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n型拡散層形成組成物の塗布量としては特に制限はないが、例えば、10g/m〜250g/mとすることができ、20g/m〜150g/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.
There is no particular restriction on the coating amount of the n-type diffusion layer forming composition, for example, be a 10g / m 2 ~250g / m 2 , it is preferably 20g / m 2 ~150g / m 2 .

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1〜10分、乾燥機などを用いる場合は10〜30分程度で乾燥させる。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。   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 to 300 ° C. for about 1 to 10 minutes when using a hot plate, and about 10 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.

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℃で熱拡散処理する。この熱拡散処理により、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。熱拡散処理には公知の連続炉、バッチ炉等が適用できる。また、熱拡散処理時の炉内雰囲気は、空気、酸素、窒素等に適宜調整することもできる。
熱拡散処理時間は、p型拡散層形成組成物に含まれるアクセプタ元素の含有率などに応じて適宜選択することができる。例えば、1〜60分間とすることができ、2〜30分間であることがより好ましい。
The semiconductor substrate coated with the p-type diffusion layer forming composition is subjected to thermal diffusion treatment at 600 to 1200 ° C. By this thermal diffusion 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 thermal diffusion treatment. Further, the furnace atmosphere during the thermal diffusion treatment can be appropriately adjusted to air, oxygen, nitrogen or the like.
The thermal diffusion treatment time can be appropriately selected according to the content of the acceptor element contained in the p-type diffusion layer forming composition. For example, it can be 1 to 60 minutes, and more preferably 2 to 30 minutes.

形成されたp型拡散層の表面には、ガラス層が形成されているため、このガラス層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。 Since a glass layer is formed on the surface of the formed p + -type diffusion layer, the glass layer 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.

また、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10〜20μmほどの厚みを有していなければならない。さらに、このように厚いアルミ層を形成すると、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セルの搬送や、タブ線と呼ばれる銅線との接続において、セル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、結晶シリコン基板の厚みが薄型化されつつあり、更にセルが割れ易い傾向にある。
Further, in the conventional manufacturing method, an aluminum paste is printed on the back surface, and this is baked to make the n-type diffusion layer a p + -type diffusion layer, and at the same time, an ohmic contact is obtained. 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 to 20 μm after firing. Further, when such a thick aluminum layer is formed, the thermal expansion coefficient differs greatly between silicon and aluminum, so that 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. In addition, the warp easily causes the cell to be damaged in the transportation of the solar battery cell in the module process and the connection with the copper wire called a tab wire. In recent years, due to the improvement of slicing technology, the thickness of the crystalline silicon substrate is being reduced, and the cells tend to be easily broken.

しかし本発明の製造方法によれば、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。 However, according to 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 provided on the p + -type diffusion layer. . 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0.1〜2Torr、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 ratio NH 3 / SiH 4 is 0.05 to 1.0, the pressure in the reaction chamber is 0.1 to 2 Torr, the temperature during film formation is 300 to 550 ° C., and plasma discharge Is formed under the condition of a frequency of 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セル間の接続のために、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 cells in the module process.

上記電極を焼成して、太陽電池セルを完成させる。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10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 said electrode is baked and a photovoltaic cell is completed. When baked for several seconds to several minutes in the range of 600 to 900 ° C., the antireflection 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 in the paste. The metal particles (for example, silver particles) form a contact portion with the silicon substrate 10 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セルの製造方法では、p型半導体基板である結晶シリコンに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℃で熱拡散処理する。この熱拡散処理により、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、太陽電池セルが作製される。
In the above-described method for manufacturing a p-type diffusion layer and solar battery cell, a mixed gas of phosphorus oxychloride (POCl 3 ), nitrogen and oxygen is used to form an n-type diffusion layer in crystalline silicon that 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 subjected to thermal diffusion treatment at 600 to 1200 ° C. By this thermal diffusion 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, solar cells are produced by the same steps as the above method.

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。また「%」は断りがない限り「質量%」を意味する。   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. “%” Means “% by mass” unless otherwise specified.

[実施例1]
−SiO−RO(R:Na,K,Li)系ガラス粉末(商品名:TMX−404、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)10g(ビーズミルで粉砕し体積平均粒径10μmとした)と、B−SiO−RO(R:Na,K,Li)系ガラス粉末(商品名:TMX−404、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)10g(ビーズミルで粉砕し体積平均粒径1μmとした)と、エチルセルロース0.5gと、酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチル10gと、を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 —R 2 O (R: Na, K, Li) glass powder (trade name: TMX-404, manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) 10 g (volume average by grinding with a bead mill) B 2 O 3 —SiO 2 —R 2 O (R: Na, K, Li) glass powder (trade name: TMX-404, manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) 10 g (pulverized with a bead mill to a volume average particle size of 1 μm), 0.5 g of ethyl cellulose, and 10 g of 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate were mixed to form a paste, and a p-type diffusion layer forming composition was obtained. Prepared.

得られたp型拡散層形成組成物の体積頻度粒度分布を求めたところ、2つの極大ピークが存在し、大径側の極大ピークの粒子径が10μm、小径側の極大ピークの粒子径が1μmであった。   When the volume frequency particle size distribution of the obtained p-type diffusion layer forming composition was determined, there were two maximum peaks, the particle diameter of the maximum peak on the large diameter side was 10 μm, and the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side was 1 μm. Met.

次に、調製したp型拡散層形成組成物をスクリーン印刷によって塗布量が70g/mとなるように、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分間乾燥させた。続いて、1000℃に設定した電気炉で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、流水洗浄、乾燥を行った。 Next, the prepared p-type diffusion layer forming composition was applied to the surface of a p-type silicon substrate having an n-type layer formed on the surface so as to have an application amount of 70 g / m 2 by screen printing. Dry on plate for 5 minutes. Subsequently, thermal diffusion treatment was performed for 30 minutes in an electric furnace set at 1000 ° C., and then the substrate was immersed in hydrofluoric acid for 5 minutes to remove the glass layer, washed with running water, 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195〜207Ω/□であり、B(ほう素)が拡散しp型拡散層が形成されていた。また、基板の反りは発生していなかった。
なお、上記表面のシート抵抗の値は、156cm×156cmの領域を等間隔に5点×5点測定を行い、その最小値と最大値を示したもの(以下の実施例及び比較例においても同様)である。
The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 195 to 207Ω / □, and B (boron) was diffused to form a p-type diffusion layer. Further, the substrate was not warped.
In addition, the value of the sheet resistance on the above surface was obtained by measuring 5 points × 5 points at an equal interval in a region of 156 cm × 156 cm and showing the minimum value and the maximum value (the same applies to the following examples and comparative examples). ).

[実施例2]
−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)を用いた以外は実施例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40〜49Ω/□であり、B(ほう素)が拡散しp型拡散層が形成されていた。また、基板の反りは発生していなかった。
[Example 2]
Example 1 except that B 2 O 3 —SiO 2 —RO (R: Mg, Ca, Sr, Ba) glass powder (trade name: TMX-603, manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) was used. A p-type diffusion layer was formed in the same manner as described above. The sheet resistance on the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 40 to 49Ω / □, and B (boron) was diffused to form a p-type diffusion layer. Further, the substrate was not warped.

[実施例3]
−SiO−RO(R:Mg,Ca,Sr,Ba)系ガラス粉末(商品名:TMX−403、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)を用いた以外は実施例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40〜42Ω/□であり、B(ほう素)が拡散しp型拡散層が形成されていた。また、基板の反りは発生していなかった。
[Example 3]
Example 1 except that B 2 O 3 —SiO 2 —RO (R: Mg, Ca, Sr, Ba) -based glass powder (trade name: TMX-403, manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) was used. A p-type diffusion layer was formed in the same manner as described above. The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 40 to 42 Ω / □, and B (boron) was diffused to form a p-type diffusion layer. Further, the substrate was not warped.

[実施例4]
ガラス粉末として、B−SiO−RO(R:Na,K,Li)系ガラス粉末(商品名:TMX−404、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)10g(ビーズミルで粉砕し体積平均粒径5μmとした)と、B−SiO−RO(R:Na,K,Li)系ガラス粉末(商品名:TMX−404、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)10g(ビーズミルで粉砕し体積平均粒径2.5μmとした)と、を用いた以外は、実施例1と同様にp型拡散層形成組成物を調製した。
[Example 4]
As glass powder, B 2 O 3 —SiO 2 —R 2 O (R: Na, K, Li) -based glass powder (trade name: TMX-404, manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) 10 g (bead mill) ground to have a volume average particle diameter 5μm), B 2 O 3 -SiO 2 -R 2 O (R: Na, K, Li) based glass powder (trade name: TMX-404, manufactured by Tokan material technology (Co. P) Diffusion layer forming composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 g (made by a company) and pulverized with a bead mill to have a volume average particle size of 2.5 μm were used.

得られたp型拡散層形成組成物の頻度分布を求めたところ、2つの極大ピークが存在し、大径側の極大ピークの粒子径が5μm、小径側の極大ピークの粒子径が2.5μmであった。   When the frequency distribution of the obtained p-type diffusion layer forming composition was determined, there were two maximum peaks, the particle diameter of the maximum peak on the large diameter side was 5 μm, and the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side was 2.5 μm. Met.

また、得られたp型拡散層形成組成物を用いて、実施例1と同様にして、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114〜128Ω/□であり、B(ほう素)が拡散しp型拡散層が形成されていた。また、基板の反りは発生していなかった。
Moreover, p-type diffusion layer formation was performed like Example 1 using the obtained p-type diffusion layer forming composition.
The sheet resistance on the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 114 to 128 Ω / □, and B (boron) was diffused to form a p-type diffusion layer. Further, the substrate was not warped.

[比較例1]
ガラス粉末として、B−SiO−RO(R:Na,K,Li)系ガラス粉末(商品名:TMX−404、東罐マテリアル・テクノロジー(株)社製)20g(ビーズミルで粉砕し体積平均粒径10μmとした)のみを用いた以外は、実施例1と同様にp型拡散層形成組成物を調製した。
[Comparative Example 1]
As glass powder, 20 g of B 2 O 3 —SiO 2 —R 2 O (R: Na, K, Li) glass powder (trade name: TMX-404, manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.) A p-type diffusion layer forming composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that only the pulverized and volume average particle size of 10 μm was used.

得られたp型拡散層形成組成物の体積頻度粒度分布を求めたところ、極大ピークは10μmのみに存在していた。   When the volume frequency particle size distribution of the obtained p-type diffusion layer forming composition was determined, the maximum peak was present only at 10 μm.

また、得られたp型拡散層形成組成物を用いて、実施例1と同様にして、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198〜253Ω/□であり、シート抵抗の面内バラツキが大きかった。
Moreover, p-type diffusion layer formation was performed like Example 1 using the obtained p-type diffusion layer forming composition.
The sheet resistance of the surface on which the p-type diffusion layer forming composition was applied was 198 to 253Ω / □, and the in-plane variation in sheet resistance was large.

以上の結果から、実施例で調整されたp型拡散層形成組成物を用いれば、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可能であることがわかる。また実施例では、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の面内バラツキが小さいことがわかる。   From the above results, it can be seen that the p-type diffusion layer can be formed without causing warpage of the substrate by using the p-type diffusion layer forming composition prepared in the example. Moreover, in an Example, it turns out that the in-plane variation of the sheet resistance of the surface at the side which apply | coated the p-type diffused layer formation composition is small.

Claims (7)

半導体基板上に塗布し、該半導体基板にp型拡散層を形成するp型拡散層形成組成物であり、
アクセプタ元素を含むガラス粉末と、分散媒と、を含有し、
前記ガラス粉末の体積基準における頻度分布が2つの極大ピークを有し、小径側の極大ピークの粒子径が、大径側の極大ピークの粒子径の0.01倍以上0.50倍以下であるp型拡散層形成組成物。
A p-type diffusion layer forming composition that is applied onto a semiconductor substrate and forms a p-type diffusion layer on the semiconductor substrate,
Containing glass powder containing an acceptor element, and a dispersion medium,
The frequency distribution of volume-based glass powder has two maximum peaks, particle size of the maximum peak of the small diameter side, 0.50 times 0.01 times of the particle diameter of the maximum peak of the large diameter side A p-type diffusion layer forming composition.
前記小径側の極大ピークの粒子径が、0.01μm以上5μm以下である請求項1に記載のp型拡散層形成組成物。   2. The p-type diffusion layer forming composition according to claim 1, wherein the particle diameter of the maximum peak on the small diameter side is 0.01 μm or more and 5 μm or less. 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又は請求項2に記載のp型拡散層形成組成物。   The p-type diffusion layer forming composition according to claim 1, wherein the acceptor element is at least one selected from B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). 前記ガラス粉末が、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、TlO、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3のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成物。 The glass powder includes at least one acceptor element-containing material selected from B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 , SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, SnO, ZrO 2, and of claims 1 to 3 containing at least one glass component material selected from MoO 3 The p-type diffusion layer forming composition according to any one of the above. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成物の製造方法であり、
アクセプタ元素を含む第1のガラス粉末と、アクセプタ元素を含み、かつ、体積平均粒径が前記第1のガラス粉末における体積平均粒径の0.01倍以上0.50倍以下である第2のガラス粉末と、分散媒と、を混合する工程を含む、p型拡散層形成組成物の製造方法。
It is a manufacturing method of the p-type diffused layer formation composition of any one of Claims 1-4,
A first glass powder containing an acceptor element; and a second glass powder containing an acceptor element and having a volume average particle size of 0.01 to 0.50 times the volume average particle size of the first glass powder. The manufacturing method of a p-type diffused layer formation composition including the process of mixing glass powder and a dispersion medium.
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のp型拡散層形成組成物を塗布する工程と、熱拡散処理を施す工程と、を有するp型拡散層の製造方法。   The manufacturing method of the p-type diffused layer which has the process of apply | coating the p-type diffused layer formation composition of any one of Claims 1-4, and the process of performing a thermal-diffusion process. 半導体基板上に、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の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、
を有する太陽電池セルの製造方法。
Applying a p-type diffusion layer forming composition according to any one of claims 1 to 4 on a semiconductor substrate;
Applying a thermal diffusion treatment to form a p-type diffusion layer;
The manufacturing method of the photovoltaic cell which has this.
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