CN104428901A - 太阳能电池元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

第一太阳能电池元件在半导体基板的受光面具有受光面电极，在背面具有背面电极及钝化层。第二太阳能电池元件在半导体基板的背面具有p型扩散区域、n型扩散区域及钝化层，在p型扩散区域上具有第一金属电极，在n型扩散区域上具有第二金属电极。第三太阳能电池元件在半导体基板的受光面具有第1杂质扩散层、第2杂质扩散层及受光面电极，在背面具有背面电极，在受光面及背面中的至少一个面具有钝化层。第一～第三太阳能电池元件中的钝化层含有氧化铝。

Description

太阳能电池元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池元件及其制造方法。

背景技术

对以往的硅太阳能电池元件的制造工序进行说明。

首先，为了促进光局限(optical confinement)效应而实现高效率化，准备在受光面侧形成有纹理结构的p型硅基板，接着，在氧氯化磷(POCl₃)、氮气及氧气的混合气体气氛中在800℃～900℃下进行数十分钟的处理，在p型硅基板的表面均匀地形成n型扩散层。在该以往的方法中，由于使用混合气体进行磷的扩散，因此不仅在作为p型硅基板的受光面的表面形成n型扩散层，而且在侧面及背面也形成n型扩散层。因此，为了除去在侧面形成的n型扩散层而进行侧蚀刻。此外，在背面形成的n型扩散层需要变换为p⁺型扩散层。因此，在背面的整体或一部分赋予包含铝粉末、玻璃料、液态介质、有机粘结剂等的铝糊并对其进行热处理(烧成)而形成铝电极，从而使n型扩散层成为p⁺型扩散层，同时得到欧姆接触。

但是，由铝糊形成的铝电极的电导率低。因此，为了降低薄膜电阻，通常形成于整个背面的铝电极在热处理(烧成)后必须具有10μm～20μm左右的厚度。进而，由于硅与铝的热膨胀率大不相同，因此，对于形成有铝电极的硅基板来说，在热处理(烧成)及冷却的过程中，使硅基板中产生较大的内部应力，从而造成晶界损伤、结晶缺陷增长及翘曲。

为了解决该问题，有减少铝糊的赋予量而使背面电极层变薄的方法。但是，如果减少铝糊的赋予量，则从p型硅半导体基板的表面扩散至内部的铝的量变得不充分。其结果，无法实现所需的BSF(Back Surface Field，背场)效应(因p⁺型扩散层的存在而使生成载流子的收集效率提高的效果)，因此产生太阳能电池的特性降低的问题。

基于上述情况，提出了通过在硅基板的与受光面相反的面(以下也称为“背面”)的一部分赋予铝糊而局部地形成p⁺型扩散层和铝电极的点接触的方法(例如参照日本专利第3107287号公报)。

在背面具有点接触结构的太阳能电池的情况下，需要在除铝电极以外的部分的表面抑制少数载流子的再结合速度。作为用于该用途的背面侧用的钝化层，提出了SiO₂膜等(例如参照日本特开2004-6565号公报)。作为因形成此种SiO₂膜所产生的钝化效果，包括将硅基板的背面表层部中的硅原子的未结合键封端，从而使引起再结合的表面能级密度降低的效果。

此外，作为抑制少数载流子的再结合的其它方法，包括利用钝化层内的固定电荷所产生的电场来降低少数载流子密度的方法。这样的钝化效果通常被称为电场效应，并提出了氧化铝(Al₂O₃)膜等作为具有负固定电荷的材料(例如参照日本专利第4767110号公报)。

这样的钝化层通常通过ALD(Atomic Layer Deposition，原子层沉积)法、CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法等方法形成(例如参照Journal of Applied Physics，104(2008)，113703-1～113703-7)。此外，作为在半导体基板上形成氧化铝膜的简便的方法，提出了利用溶胶凝胶法的方法(例如参照Thin Solid Films，517(2009)，6327-6330、及ChinesePhysics Letters，26(2009)，088102-1～088102-4)。

此外，提出了一种太阳能电池单元，其通过在受光面使杂质扩散层的浓度在电极正下方与其以外的区域发生改变，从而实现了高效率化(例如参照E.Lee et.al.，“Exceeding 19％efficient 6inch screen printed crystalline，silicon solar cells with selective emitter”，Revewable Energy，42(2012)95)。

发明内容

发明要解决的课题

Journal of Applied Physics，104(2008)，113703-1～113703-7中记载的方法包括蒸镀等复杂的制造工序，因此有时难以提高生产率。此外，在Thin Solid Films，517(2009)，6327-6330、及Chinese Physics Letters，26(2009)，088102-1～088102-4中记载的方法中，在用于溶胶凝胶法的钝化层形成用组合物中经时地发生凝胶化等不良情况，很难说保存稳定性充分。

本发明是鉴于以上的现有问题而完成的，其课题在于提供具有优异的转换效率且可抑制经时的太阳能电池特性的降低的太阳能电池元件及其制造方法。

用于解决课题的方案

用于解决上述课题的具体手段如下所述。

<1>一种太阳能电池元件，其具有：

半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面；

受光面电极，其配置于所述半导体基板的受光面上；

背面电极，其配置于所述半导体基板的背面上；和

钝化层，其配置于所述半导体基板的背面上并含有氧化铝。

<2>一种太阳能电池元件，其具有：

半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面，在所述背面具有含有p型杂质的p型扩散区域及含有n型杂质的n型扩散区域；

第一金属电极，其设置于所述p型扩散区域上；

第二金属电极，其设置于所述n型扩散区域上；

钝化层，其设置于所述半导体基板的背面的一部分或全部区域并含有氧化铝。

<3>如上述<2>所述的太阳能电池元件，其中，所述p型扩散区域和所述n型扩散区域隔开配置，分别存在具有短边及长边的多个矩形部分，

所述p型扩散区域所具有的多个矩形部分，按照所述多个矩形部分的长边的方向沿着所述n型扩散区域所具有的多个矩形部分的长边的方向的方式进行配置，

所述p型扩散区域所具有的多个矩形部分与所述n型扩散区域所具有的多个矩形部分交替地进行配置。

<4>如上述<2>或<3>所述的太阳能电池元件，其为背接触型的太阳能电池元件。

<5>一种太阳能电池元件，其具有：

半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面；

第1杂质扩散层的区域，其配置于所述受光面的一部分并扩散有杂质；

第2杂质扩散层的区域，其配置于所述受光面，且与第1杂质扩散层相比杂质浓度低；

受光面电极，其配置于所述第1杂质扩散层上；

背面电极，其配置于所述背面上；和

钝化层，其配置于所述受光面及背面中的至少一个面上并含有氧化铝。

<6>如上述<5>所述的太阳能电池元件，其中，所述第1杂质扩散层及第2杂质扩散层为n型扩散层或p型扩散层。

<7>如上述<1>～<6>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层含有非晶态结构的氧化铝。

<8>如上述<1>～<7>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层的密度为1.0g/cm³～8.0g/cm³。

<9>如上述<1>～<8>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层的平均厚度为5nm～50μm。

<10>如上述<1>～<9>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层为含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物的热处理物。

<11>如上述<10>所述的太阳能电池元件，其中，所述有机铝化合物包含下述通式(I)所表示的有机铝化合物。

式中，R¹各自独立地表示碳原子数为1～8的烷基。n表示0～3的整数。X²及X³各自独立地表示氧原子或亚甲基。R²、R³及R⁴各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～8的烷基。

<12>如上述<11>所述的太阳能电池元件，其中，在所述通式(I)中，R¹各自独立地为碳原子数为1～4的烷基。

<13>如上述<11>或<12>所述的太阳能电池元件，其中，在所述通式(I)中，n为1～3的整数，R⁴各自独立地为氢原子或碳原子数为1～4的烷基。

<14>如上述<11>～<13>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物的通式(I)所表示的有机铝化合物的含量为0.5质量％～80质量％。

<15>如上述<11>～<13>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物的所述通式(I)所表示的有机铝化合物的含量为0.1质量％～50质量％。

<16>如上述<10>～<15>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物进一步包含液态介质。

<17>如上述<16>所述的太阳能电池元件，其中，所述液态介质包含选自由萜溶剂、酯溶剂、醚溶剂及醇溶剂组成的组中的至少1种。

<18>如上述<10>～<17>中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物进一步含有下述通式(II)所表示的有机化合物。

<19>上述<1>及<7>～<18>中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其具有以下工序：

在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板的受光面上形成受光面电极的工序；

在所述半导体基板的背面上形成背面电极的工序；

在所述半导体基板的背面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和

对所述组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

<20>上述<2>～<4>及<7>～<18>中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其具有以下工序：

在半导体基板的所述p型扩散区域上形成第一金属电极、在所述n型扩散区域上形成第二金属电极的工序，其中，所述半导体基板具有受光面及所述受光面的相反侧的背面，在所述背面具有含有p型杂质的p型扩散区域及含有n型杂质的n型扩散区域；

在所述半导体基板的背面的一部分或全部区域赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和

对该组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

<21>上述<5>～<18>中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其具有以下工序：

在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板的所述受光面的一部分形成第1杂质扩散层的区域的工序；

在所述受光面形成杂质浓度低于所述第1杂质扩散层的第2杂质扩散层的区域的工序；

在所述第1杂质扩散层上形成受光面电极的工序；

在所述背面形成背面电极的工序；

在所述受光面及背面中的至少一个面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和

对所述组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

<22>如上述<19>～<21>中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其包括在400℃以上的温度下进行所述热处理。

<23>如上述<19>～<22>中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其中，所述形成组合物层的工序包括利用丝网印刷法将所述钝化层形成用组合物赋予至半导体基板。

发明效果

根据本发明，可以提供一种具有优异的转换效率且可抑制经时的太阳能电池特性的降低的太阳能电池元件及其制造方法。

附图说明

图1是示意性地示出第一太阳能电池元件的制造方法的一例的剖面图。

图2是示意性地示出第一太阳能电池元件的制造方法的另一例的剖面图。

图3是示意性地示出第一太阳能电池元件的背面电极配置的一例的俯视图。

图4是示意性地示出第一太阳能电池元件的背面电极配置的另一例的俯视图。

图5是示意性地示出第一太阳能电池元件的受光面电极配置的一例的俯视图。

图6是示意性地示出第一太阳能电池元件中的钝化层及背面电极的配置的一例的俯视图。

图7是示意性地示出第一太阳能电池元件中的钝化层及背面电极的配置的另一例的俯视图。

图8是示出第一太阳能电池元件中的背面电极形成用的丝网掩模版的一例的俯视图。

图9是示出第一太阳能电池元件中的受光面电极形成用的丝网掩模版的一例的俯视图。

图10是示意性地示出第二太阳能电池元件的交叉指型背接触太阳能电池元件的制造方法的一例的剖面图。

图11是示意性地示出第二太阳能电池元件的交叉指型背接触太阳能电池元件的另一例的剖面图。

图12是示意性地示出第二太阳能电池元件的交叉指型背接触太阳能电池元件的背面电极结构的一例的俯视图。

图13是示意性地示出第二太阳能电池元件的通路孔型背接触太阳能电池元件的一例的剖面图。

图14A是示意性地示出设置于第二太阳能电池元件的半导体基板的背面的p型扩散区域及n型扩散区域的配置的一例的剖面图。

图14B是示意性地示出设置于第二太阳能电池元件的半导体基板的背面的p型扩散区域及n型扩散区域的配置的一例的俯视图。

图15是示意性地示出第三太阳能电池元件的制造方法的一例的剖面图。

图16是示意性地示出第三太阳能电池元件的制造方法的另一例的剖面图。

图17是示意性地示出第三太阳能电池元件中的背面电极的配置的一例的俯视图。

图18是示意性地示出第三太阳能电池元件中的背面电极的配置的另一例的俯视图。

图19是示意性地示出第三太阳能电池元件中的受光面电极配置的一例的俯视图。

图20是示意性地示出第三太阳能电池元件中的钝化层及背面电极的配置的一例的俯视图。

图21是示意性地示出第三太阳能电池元件中的钝化层及背面电极的配置的另一例的俯视图。

图22是示出第三太阳能电池元件中的背面电极形成用的丝网掩模版的一例的俯视图。

图23是示出第三太阳能电池元件中的受光面电极形成用的丝网掩模版的一例的俯视图。

具体实施方式

本说明书中，用语“工序”不仅是独立的工序，而且还有无法明确区别于其它工序的情况，在该情况下只要能实现该工序的预期目的，则也包含在本用语中。此外，使用“～”示出的数值范围表示含有“～”的前后记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。进而，关于组合物中的各成分的含量，在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下，只要没有特别说明，则均是指组合物中存在的该多种物质的总量。此外，本说明书中用语“层”除了包括在作为俯视图观察时形成于整个面的形状的构成外，还包括在一部分形成的形状的构成。

<太阳能电池元件>

本发明的第一太阳能电池元件具有：半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面；受光面电极，其配置于所述半导体基板的受光面上；背面电极，其配置于所述半导体基板的背面上；和钝化层，其配置于所述半导体基板的背面上并含有氧化铝。背面具有含有氧化铝的钝化层的太阳能电池元件的转换效率优异且可抑制经时的太阳能电池特性的降低。

本发明的第二太阳能电池元件具有：半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面，在所述背面具有含有p型杂质的p型扩散区域及含有n型杂质的n型扩散区域；第一金属电极，其设置于所述p型扩散区域上；第二金属电极，其设置于所述n型扩散区域上；钝化层，其设置于所述半导体基板的背面的一部分或全部区域并含有氧化铝。背面具有电极及含有氧化铝的钝化层的太阳能电池元件的转换效率优异且可抑制经时的太阳能电池特性的降低。

本发明的第三太阳能电池元件具有：半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面；第1杂质扩散层的区域，其配置于所述受光面的一部分并扩散有杂质；第2杂质扩散层的区域，其配置于所述受光面，且与第1杂质扩散层相比杂质浓度低；受光面电极，其配置于所述第1杂质扩散层上；背面电极，其配置于所述背面上；和钝化层，其配置于所述受光面及背面中的至少一个面上并含有氧化铝。具有含有氧化铝的钝化层的太阳能电池元件的转换效率优异且可抑制经时的太阳能电池特性的降低。

关于这点可考虑如下：例如，通过使钝化层含有氧化铝，从而表现出优异的钝化效果，半导体基板内的载流子的寿命延长，因此能够实现高效率化。此外认为，通过氧化铝所致的钝化效果的持续性，可以抑制经时的太阳能电池特性(例如转换效率)的降低。此处，经时的太阳能电池特性的降低可以通过在恒温恒湿槽中放置特定时间后的太阳能电池特性来进行评价。

本说明书中，使用日本Semilab株式会社的WT-2000PVN等装置，利用微波反射光电导衰减法对形成了钝化层的半导体基板内的少数载流子的有效寿命进行测定，由此可以评价半导体基板的钝化效果。

有效寿命τ可以按照下述式(A)那样利用半导体基板内部的本体寿命(bulk life time)τ_b和半导体基板表面的表面寿命τ_s来表示。在半导体基板表面的表面能级密度小的情况下，τ_s变长，结果使有效寿命τ变长。此外，即使半导体基板内部的悬空键等缺陷变少，本体寿命τ_b也会变长，使有效寿命τ也变长。即，可以通过测定有效寿命τ来评价钝化层与半导体基板的界面特性、及悬空键等半导体基板的内部特性。

1/τ＝1/τ_b+1/τ_s(A)

另外，有效寿命τ越长，表示少数载流子的再结合速度越慢。此外，通过使用有效寿命长的半导体基板来构成太阳能电池元件，从而使转换效率提高。

第一太阳能电池元件包含具有受光面和所述受光面的相反侧的背面的半导体基板。作为半导体基板，可以举出在硅、锗等中掺杂(扩散)有p型杂质或n型杂质的基板。半导体基板可以为p型半导体基板，也可以为n型半导体基板。其中，从钝化效果的观点出发，优选为形成有钝化层的面(即，背面)为p型层的半导体基板。半导体基板上的p型层可以是来源于p型半导体基板的p型层，也可以是以p型扩散层或p⁺型扩散层的形式形成于n型半导体基板或p型半导体基板上的p型层。

第一太阳能电池元件优选在半导体基板中p型层及n型层进行了pn接合。即，在半导体基板为p型半导体基板的情况下，优选在半导体基板的受光面或背面形成有n型层。此外，在半导体基板为n型半导体基板的情况下，优选在半导体基板的受光面或背面形成有p型层。对在半导体基板形成p型层或n型层的方法没有特别限定，可以从通常所用的方法中适当选择。

此外，在第一太阳能电池元件中，对半导体基板的厚度没有特别限制，可以根据目的适当选择。例如，半导体基板的厚度可以为50μm～1000μm，优选为75μm～750μm。此外，对半导体基板的形状及大小没有限制，例如，优选为一边为125mm～156mm的正方形。

第一太阳能电池元件具有配置于受光面上的受光面电极、和配置于半导体基板的受光面的相反侧的背面上的背面电极。受光面电极例如具有在半导体基板的受光面上聚集电流的功能。此外，背面电极例如具有将电流输出到外部的功能。

第一太阳能电池元件中，对受光面电极的材质、形状及厚度没有特别限制。作为受光面电极的材质，可以举出银、铜、铝等。从导电性及均质性的观点出发，受光面电极的厚度优选为0.1μm～50μm。

第一太阳能电池元件中，对背面电极的材质、形状及厚度没有特别限制。作为背面电极的材质，可以举出银、铜、铝等。从在形成背面电极的同时使铝原子在半导体基板中扩散而能够形成p⁺型扩散层的观点出发，背面电极的材质优选为铝。从导电性及基板的翘曲的观点出发，背面电极的厚度优选为0.1μm～50μm。

第一太阳能电池元件中的受光面电极及背面电极可以利用通常所用的方法制造。例如，在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊、铜糊等电极形成用糊并根据需要进行热处理(烧成)，从而可以制造受光面电极及背面电极。

第一太阳能电池元件在半导体基板的至少背面上配置有含有氧化铝的钝化层。钝化层只要设置于背面的一部分或整个面即可，优选设置于设有背面电极的区域以外的至少一部分。此外，除了背面以外，钝化层进而还可以设置于选自由半导体基板的侧面及受光面组成的组中的至少一部分的区域。

第二太阳能电池元件具有受光面及所述受光面的相反侧的背面，包含在背面具有p型扩散区域及n型扩散区域的半导体基板。作为半导体基板，可以举出在硅、锗等中掺杂(扩散)有p型杂质或n型杂质的基板。半导体基板可以为p型半导体基板，也可以为n型半导体基板。其中，从钝化效果的观点出发，优选为形成有钝化层的面(即，背面)具有p型层的半导体基板。半导体基板上的p型层可以是来源于p型半导体基板的p型层，也可以是以p型扩散层或p⁺型扩散层的形式形成于n型半导体基板或p型半导体基板上的p型层。

此外，在第二太阳能电池元件中，对半导体基板的厚度没有特别限制，可以根据目的适当选择。例如，半导体基板的厚度可以为50μm～1000μm，优选为75μm～750μm。此外，对半导体基板的形状及大小没有限制，例如，优选为一边为125mm～156mm的正方形。

第二太阳能电池元件中，半导体基板在背面具有p型扩散区域和n型扩散区域。对p型扩散区域及n型扩散区域的形状及大小没有特别限制，可以根据目的等适当选择。p型扩散区域和n型扩散区域优选隔开配置。

关于p型扩散区域及n型扩散区域的数量及形状，只要是可达到本发明的效果的数量及形状就没有特别限制。例如，p型扩散区域及n型扩散区域优选分别至少存在具有长边和短边的矩形部分。需要说明的是，所述矩形部分的短边及长边分别可以整体为直线，也可以包括不为直线的部分。

此外，第二太阳能电池元件中，对半导体基板的背面中的p型扩散区域及n型扩散区域中的矩形部分的配置数没有特别限制，可以根据目的等适当选择，优选分别为两个以上。

p型扩散区域所具有的多个矩形部分的长边的方向优选按照沿着n型扩散区域所具有的多个矩形部分的长边的方向进行配置，p型扩散区域所具有的多个矩形部分和n型扩散区域所具有的多个矩形部分优选交替地进行配置。

第二太阳能电池元件中，p型扩散区域和n型扩散区域分别存在具有长边及短边的多个矩形部分的情况下，p型扩散区域的多个矩形部分可以连结。例如，可以通过按照p型扩散区域的多个矩形部分的长边方向的一端接触的方式所配置的矩形状的p型扩散区域来进行连结。同样地，n型扩散区域的多个矩形部分也可以进行连结。例如，可以通过按照n型扩散区域的多个矩形部分的长边方向的一端接触的方式所配置的矩形状的n型扩散区域来进行连结。

第二太阳能电池元件中，参照图14A及图14B，对设置于半导体基板的背面的p型扩散区域及n型扩散区域的配置的一例进行说明。图14B中示出形成于半导体基板的背面的p⁺型扩散层(p型扩散区域)14及n⁺型扩散层(n型扩散区域)12的配置的一例。p型扩散区域14与n型扩散区域12隔开配置。

p⁺型扩散层(p型扩散区域)14存在具有短边14a和长边14b的多个矩形部分。此外，多个p⁺型扩散层(p型扩散区域)14的矩形部分被配置于各个长边14b方向的一端的矩形状的p⁺型扩散层(p型扩散区域)14c所连结。

此外，n⁺型扩散层(n型扩散区域)12也与p⁺型扩散层(p型扩散区域)14同样地存在具有短边和长边的多个矩形部分。此外，多个n⁺型扩散层(n型扩散区域)12的矩形部分被配置于各个长边方向的一端的矩形状的n⁺型扩散层(n型扩散区域)12c所连结。

图14B中，将p⁺型扩散层(p型扩散区域)14的多个矩形部分连结的矩形部分14c与将n⁺型扩散层(n型扩散区域)12的多个矩形部分连结的矩形部分12c从长边方向来看被配置于相反侧。由此，可以将p⁺型扩散层(p型扩散区域)14的多个矩形部分及n⁺型扩散层(n型扩散区域)12的多个矩形部分分别连结，同时交替地配置p⁺型扩散层(p型扩散区域)14的多个矩形部分和n⁺型扩散层(n型扩散区域)12的多个矩形部分。这种背面电极结构也被称为“交叉指型”。此外，作为具有图14所示的结构的太阳能电池元件，可以举出背接触型的太阳能电池元件。

图14A是用图14B的BB线切割时的示意性剖面图。图14A中，在n型半导体基板11的受光面侧形成有n⁺型扩散层12，在背面形成有p⁺型扩散层(p型扩散区域)14及n⁺型扩散层(n型扩散区域)12，在受光面侧的最表面形成有防反射膜13。

对第二太阳能电池元件中设置于半导体基板的背面的p型扩散区域中含有的p型杂质的浓度及n型扩散区域中含有的n型杂质的浓度没有特别限制。

半导体基板为p型半导体基板的情况下，p型扩散区域中含有的p型杂质的浓度优选高于半导体基板中含有的p型杂质的浓度。例如，优选p型扩散区域中含有的p型杂质的浓度为10¹⁸atoms/cm³以上，半导体基板中含有的p型杂质的浓度为10⁵atoms/cm³以上10¹⁷atoms/cm³以下，更优选p型扩散区域中含有的p型杂质的浓度为10¹⁹atoms/cm³以上10²²atoms/cm³以下、半导体基板中含有的p型杂质的浓度为10¹⁰atoms/cm³以上10¹⁶atoms/cm³以下。

另外，在第二太阳能电池元件中半导体基板为n型半导体基板的情况下，n型扩散区域中含有的n型杂质的浓度优选高于半导体基板中含有的n型杂质的浓度。例如，优选n型扩散区域中含有的n型杂质的浓度为10¹⁸atoms/cm³以上、半导体基板中含有的n型杂质的浓度为10⁵atoms/cm³以上10¹⁷atoms/cm³以下，更优选n型扩散区域中含有的n型杂质的浓度为10¹⁹atoms/cm³以上10²²atoms/cm³以下、半导体基板中含有的n型杂质的浓度为10¹⁰atoms/cm³以上10¹⁶atoms/cm³以下。

第二太阳能电池元件中的半导体基板中，从转换效率与载流子的长寿命化的观点出发，优选的是，在半导体基板为p型半导体基板的情况下，p型扩散区域中含有的p型杂质的浓度高于半导体基板中含有的p型杂质的浓度，此外，在半导体基板为n型半导体基板的情况下，n型扩散区域中含有的n型杂质的浓度高于半导体基板中含有的n型杂质的浓度，p型扩散区域和n型扩散区域隔开配置，分别存在具有短边及长边的多个矩形部分，p型扩散区域所具有的多个矩形部分的长边的方向沿着n型扩散区域所具有的多个矩形部分的长边的方向进行配置，p型扩散区域所具有的多个矩形部分和n型扩散区域所具有的多个矩形部分交替地进行配置。

第二太阳能电池元件中，在半导体基板的背面的p型扩散区域设置有第一金属电极，在n型扩散区域设置有第二金属电极。对设置于背面的第一金属电极及第二金属电极的材质、形状及厚度没有特别限制。作为电极的材质，可以举出银、铜、铝等。从导电性及均质性的观点出发，电极的厚度优选为0.1μm～50μm。

第二太阳能电池元件中，对p型扩散区域中的形成有第一金属电极的区域的形状及大小没有特别限制。例如，形成有第一金属电极的区域的大小在p型扩散区域的总面积中优选为50％以上的面积、更优选为80％以上的面积。此外，形成有第一金属电极的区域的形状优选与p型扩散区域的形状相同。对n型扩散区域中的形成有第二金属电极的区域的形状及大小没有特别限制。例如，形成有第二金属电极的区域的大小在n型扩散区域的总面积中优选为50％以上的面积、更优选为80％以上的面积。此外，形成有第二金属电极的区域的形状优选与n型扩散区域的形状相同。

第二太阳能电池元件中，从在形成电极的同时使铝原子在半导体基板中扩散而能够形成p⁺型扩散层的观点出发，设置于p型扩散区域的第一金属电极优选为铝电极，厚度优选为0.1μm～50μm。

第二太阳能电池元件中，设置于背面的第一金属电极及第二金属电极可以利用通常所用的方法进行制造。例如，通过在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊、铜糊等电极形成用糊，并根据需要进行热处理(烧成)，从而可以制造。

进而根据需要，第二太阳能电池元件可以具有在半导体基板的受光面上收集电流的电极。对在受光面上收集电流的电极的材质、形状及厚度没有特别限制。作为电极的材质，可以举出银、铜、铝等，电极的厚度优选为0.1μm～50μm。

第二太阳能电池元件中设置于受光面的电极可以藉由贯通半导体基板的通孔电极而与背面的第一金属电极或第二金属电极连接。

第二太阳能电池元件中设置于受光面的电极可以利用通常所用的方法进行制造。例如，通过在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊、铜糊等电极形成用糊，并根据需要进行热处理(烧成)，从而可以制造。

第二太阳能电池元件在半导体基板的背面的一部分或全部区域具有含有氧化铝的钝化层。

钝化层设置于半导体基板的背面的一部分区域的情况下，钝化层优选设置于半导体基板的背面的区域面积的50％以上，更优选设置于80％以上。

此外，例如，钝化层除了可以设置于半导体基板的背面外，还可以设置于半导体基板的侧面的一部分或全部，也可以设置于受光面的一部分或全部。

第二太阳能电池元件中，对在半导体基板的背面形成有钝化层的区域的平面方向的形状及大小没有特别限制，可以根据目的等适当选择。钝化层形成于半导体基板的背面的一部分的情况下，例如，优选形成于形成有第一金属电极及第二金属电极的区域以外的区域的一部分或全部，更优选形成于形成有第一金属电极及第二金属电极的区域以外的全部区域。

此外，钝化层可以在半导体基板的背面形成于第一金属电极或第二金属电极与半导体基板发生欧姆接触的区域以外的区域的一部分或全部。

进而，钝化层也可以在半导体基板的背面形成于p型扩散区域及n型扩散区域以外的区域的一部分或全部。

第三太阳能电池元件包含具有受光面和所述受光面的相反侧的背面的半导体基板。作为半导体基板，可以举出在硅、锗等中掺杂(扩散)了p型杂质或n型杂质的基板。半导体基板可以为p型半导体基板，也可以为n型半导体基板。其中，从钝化效果的观点出发，优选为形成有钝化层的面具有p型层的半导体基板。半导体基板上的p型层可以为来自p型半导体基板的p型层，也可以为作为p型扩散层或p⁺型扩散层形成于n型半导体基板或p型半导体基板上的p型层。

第三太阳能电池元件中的半导体基板中，p型层及n型层优选进行了pn接合。即在半导体基板为p型半导体基板的情况下，优选在半导体基板的受光面或背面形成有n型层。此外，在半导体基板为n型半导体基板的情况下，优选在半导体基板的受光面或背面形成有p型层。对在半导体基板形成p型层或n型层的方法没有特别限定，可以从通常所用的方法中适当选择。

此外，对第三太阳能电池元件中的半导体基板的厚度没有特别限制，可以根据目的适当选择。例如，可以为50μm～1000μm、优选为75μm～750μm。此外，对半导体基板的形状及大小没有限制，例如，优选一边为125mm～156mm的正方形。

第三太阳能电池元件中的太阳能电池元件在半导体基板中具有配置于受光面上的受光面电极、和配置于受光面的相反侧的背面上的背面电极。受光面电极配置于受光面中杂质浓度更高的第1杂质扩散层上。受光面电极例如具有在半导体基板的受光面上收集电流的功能。此外，背面电极例如具有将电流输出至外部的功能。

对第三太阳能电池元件中的受光面电极的材质、形状及厚度没有特别限制。作为受光面电极的材质，可以举出银、铜、铝等。从导电性及均质性的观点出发，受光面电极的厚度优选为0.1μm～50μm。

对第三太阳能电池元件中的背面电极的材质、形状及厚度没有特别限制。作为背面电极的材质，可以举出银、铜、铝等。从在形成背面电极的同时可形成p⁺型扩散层的观点出发，背面电极的材质优选为铝。从导电性及基板的翘曲的观点出发，背面电极的厚度优选为0.1μm～50μm。

第三太阳能电池元件中的受光面电极及背面电极可以利用通常所用的方法进行制造。例如，通过在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊、铜糊等电极形成用糊，并根据需要进行热处理(烧成)，从而可以制造。

第三太阳能电池元件中的第1杂质扩散层及第2杂质扩散层为n型扩散层或p型扩散层。

第三太阳能电池元件中的半导体基板为p型半导体的情况下，在半导体基板的受光面配置有第一n型扩散层的区域、和n型杂质浓度比所述第一n型扩散层更低的第二n型扩散层的区域。优选在受光面电极的正下方区域配置第一n型扩散层的区域，在这以外的受光面区域配置第二n型扩散层的区域。通过在电极的正下方区域配置杂质浓度比第二n型扩散层更高的第一n型扩散层，可以降低与电极的接触电阻，在使用了该半导体基板的太阳能电池元件中可以降低串联电阻。另一方面，通过在电极的正下方区域以外配置杂质浓度低的第二n型扩散层，从而可以有效地利用短波长的太阳光，此外，可以降低吸收太阳光所产生的电子及空穴的再结合速度。这种结构被称为选择性发射极结构。

第三太阳能电池元件中的半导体基板为n型半导体的情况下，在半导体基板的受光面配置有第一p型扩散层的区域、和p型杂质浓度比第一p型扩散层低的第二p型扩散层的区域。优选在受光面电极的正下方区域配置第一p型扩散层的区域，在其以外的受光面区域配置第二p型扩散层的区域。

形成上述的选择性发射极结构的第三太阳能电池元件能够以高转换效率进行发电。作为第一n型扩散层或第一p型扩散层的薄膜电阻，优选为20Ω/□～60Ω/□、更优选为30Ω/□～55Ω/□、进一步优选为35Ω/□～50Ω/□。作为第二n型扩散层或第二p型扩散层的薄膜电阻，优选为60Ω/□～150Ω/□、更优选为70Ω□～130Ω/□、进一步优选为80Ω/□～120Ω/□。薄膜电阻可以利用4探针法进行测定。

第三太阳能电池元件在半导体基板的受光面及背面中的至少一个面上配置有含有氧化铝的钝化层。钝化层只要设置于受光面及背面的至少一个面的一部分或全面即可，优选在背面设置于背面电极以外的区域。此外，钝化层除了可以设置于受光面及背面外，还可以设置于半导体基板的侧面的至少一部分的区域。

从能够表现出更优异的钝化效果的观点出发，本发明的第一～第三太阳能电池元件中的钝化层优选为含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物的热处理物(烧成物)，更优选为含有下述通式(I)所表示的有机铝化合物(以下也称为“特定的有机铝化合物”)的钝化层形成用组合物的热处理物(烧成物)。需要说明的是，对于钝化层形成用组合物的详细情况，在下文中进行说明。

式中，R¹各自独立地表示碳原子数为1～8的烷基。n表示0～3的整数。X²及X³各自独立地表示氧原子或亚甲基。R²、R³及R⁴各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～8的烷基。

对形成于半导体基板上的钝化层的平均厚度没有特别限制，可以根据目的适当选择。例如，从钝化效果的观点出发，钝化层的平均厚度优选为5nm～50μm、更优选为10nm～30μm、进一步优选为15nm～20μm。此处，钝化层的平均厚度可以利用触针式高度差·表面形状测定装置(例如Ambios公司)、光谱椭偏仪、干涉式膜厚计(例如，Filmetrics Japan，Inc.)等对3点进行测定，作为测得的厚度的算术平均值得到。

此外，从转换效率的观点出发，钝化层中的氧化铝优选至少含有非晶态结构的氧化铝(以下也称为“非晶质氧化铝”)。

通过非晶质氧化铝使转换效率提高的详细原因虽不明确，但认为是由于：认为对表现出钝化效果来说所需要的4配位的铝氧化物的形成量增加，钝化效果进一步提高。需要说明的是，钝化层含有非晶质氧化铝可以通过X射线吸收光谱、X射线衍射等分析法来确认。更具体来说，钝化层含有非晶质氧化铝是指，在X射线衍射光谱中分析钝化层的情况下，由作为氧化铝的结晶化物的α、β及γ-氧化铝的峰算出的结晶化度X为99以下。结晶化度X＝(Ic)/(Ic+Ia)×100，Ic表示来自氧化铝的结晶散射积分强度，Ia表示来源于氧化铝的非晶散射积分强度。

对钝化层中含有的氧化铝中的非晶质氧化铝的存在比例没有特别限制。例如，设置于半导体基板上的平均厚度为20nm的氧化铝层(钝化层)中的非晶质氧化铝的存在比例优选为1质量％～100质量％、更优选为10质量％～100质量％、进一步优选为30质量％～100质量％。非晶质氧化铝的存在比例可以通过X射线吸收光谱、X射线衍射分析法等进行测定，优选为检测出结晶化氧化铝相。

但是，在以氧化铝的形式含有非晶质氧化铝的情况下，在从半导体基板表面起至深度100nm的表层，只要含有非晶质氧化铝即可。表层是否含有非晶质氧化铝可以使用透射电子显微镜(TEM)、及扫描型透射电子显微镜(STEM)进行调查。

此外，从钝化效果的观点出发，钝化层中含有的氧化铝的含量优选为1质量％～100质量％、更优选为10质量％～99质量％、进一步优选为20质量％～98质量％。

此处，钝化层中含有的氧化铝的含量可以使用原子吸光分析法、电感耦合等离子体发光分光分析法、热重分析法、X射线光电分光法等求出。首先，由热重分析法计算出无机物的比例。接着，利用原子吸光分析法、电感耦合等离子体发光分光分析法等计算出无机物中的铝化合物的比例，进而利用X射线光电分光法计算出氧化铝的比例。

钝化层包含氧化铝，除了氧化铝以外，还可以进一步包含氧化铝以外的金属氧化物(无机氧化物)。作为氧化铝以外的金属氧化物(无机氧化物)，可以举出氧化硅、氧化钛、氧化镓、氧化锆、氧化硼、氧化铟、氧化磷、氧化锌等。钝化层包含氧化铝以外的金属氧化物的情况下，其含量优选为95质量％以下、更优选为50质量％以下。

此外，从钝化效果的经时稳定性的观点出发，钝化层的密度优选为1.0g/cm³～8.0g/cm³、更优选为2.0g/cm³～6.0g/cm³、进一步优选为3.0g/cm³～5.0g/cm³。

此处，钝化层的密度可以由钝化层的面积及厚度与钝化层的质量来计算出。具体来说，钝化层的密度利用压力浮游法或温度浮游法进行测定。

<钝化层形成用组合物>

本发明的太阳能电池元件中的钝化层优选通过对含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物(以下也称为“本发明的钝化层形成用组合物”)进行热处理而形成。

通过使用钝化层形成用组合物，能够利用简便的方法制造具备具有更优异的钝化效果的钝化层、且转换效率优异的太阳能电池元件。此外，通过使用钝化层形成用组合物，可以在形成有电极的半导体基板上以达到所期望的形状的方式形成钝化层，太阳能电池元件的生产率更优异。

有机铝化合物优选包含下述通式(I)所表示的有机铝化合物中的至少1种。钝化层形成用组合物优选包含下述通式(I)所表示的有机铝化合物中的至少1种、和液态介质中的至少1种。钝化层形成用组合物还可以根据需要进一步包含其它成分。

式中，R¹各自独立地表示碳原子数为1～8的烷基。n表示0～3的整数。X²及X³各自独立地表示氧原子或亚甲基。R²、R³及R⁴各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～8的烷基。此处，R¹～R⁴、X²及X³中的任一者存在两个以上的情况下，存在多个的用相同符号所表示的基团可以分别相同，也可以不同。

通过将含有特定的有机铝化合物的钝化层形成用组合物赋予半导体基板形成所期望的形状的组合物层，并对其进行热处理(烧成)，从而可以将具有优异的钝化效果的钝化层形成为所期望的形状。

该方法是不需要蒸镀装置等的简便且生产率高的方法。此外，该方法不需要掩蔽处理等繁杂的工序，可以使钝化层形成为所期望的形状。此外，通过使用含有特定的有机铝化合物的钝化层形成用组合物，可以抑制凝胶化等不良情况的发生，经时的保存稳定性优异。

(有机铝化合物)

钝化层形成用组合物优选包含有机铝化合物中的至少1种，有机铝化合物优选包含通式(I)所表示的有机铝化合物(特定的有机铝化合物)中的至少1种。特定的有机铝化合物包含被称为烷醇铝、铝螯合物等的化合物，优选在烷醇铝结构的基础上还具有铝螯合物结构。此外，如NipponSeramikkusu Kyokai Gakujitsu Ronbunshi，97(1989)369-399中所记载那样，有机铝化合物通过热处理(烧成)而成为氧化铝(Al₂O₃)。

关于通过使用含有特定的有机铝化合物的钝化层形成用组合物而能够形成具有优异的钝化效果的钝化层的理由，发明人等考虑如下。

认为：通过对含有特定的有机铝化合物的钝化层形成用组合物进行热处理(烧成)而形成的氧化铝容易成为无定形状态，4配位氧化铝层在与半导体基板的界面附近生成，可以具有较大的负固定电荷。并且认为：该较大的负固定电荷在半导体基板的界面附近产生电场，因此可以降低少数载流子的浓度，结果使界面上的载流子再结合速度受到抑制，因此可以形成具有优异钝化效果的钝化层。

此处，关于作为负固定电荷的原因的4配位氧化铝层在半导体基板表面上的状态，可以通过利用扫描型透射电子显微镜(STEM、ScanningTransmission electron Microscope)的电子能量损耗能谱法(EELS、ElectronEnergy Loss Spectroscopy)的分析，对半导体基板的剖面调查结合方式，从而可以确认。4配位氧化铝被认为是二氧化硅(SiO₂)的中心由硅同晶置换成铝的结构，并已知如沸石及粘土那样在二氧化硅和氧化铝的界面形成为负电荷源。

需要说明的是，所形成的氧化铝层的状态可以通过测定X射线衍射光谱(XRD、X-ray diffraction)来进行确认。例如，可以因XRD不显示特定的反射图案而确认为无定形结构。此外，氧化铝具有的负固定电荷可以通过CV法(Capacitance Voltage measurement，电容电压测量法)进行评价。但是，由本发明的钝化层形成用组合物形成的钝化层的表面能级密度的值有时大于由ALD法或CVD法形成的氧化铝层。但是，由本发明的钝化层形成用组合物形成的钝化层的电场效应大且少数载流子的浓度降低，使表面寿命τ_s变长。因此，表面能级密度相对而言不成为问题。

通式(I)中，R¹各自独立地表示碳原子数为1～8的烷基，优选碳原子数为1～4的烷基。R¹所表示的烷基可以为直链状，也可以为支链状，优选无取代。

作为通式(I)中的R¹所表示的烷基，具体来说，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基、2-乙基己基等。其中，从保存稳定性和钝化效果的观点出发，R¹所表示的烷基优选为碳原子数为1～8的无取代的烷基，更优选为碳原子数为1～4的无取代的烷基。

通式(I)中，n表示0～3的整数。从保存稳定性的观点出发，n优选为1～3的整数、更优选为1或3、进一步优选为1。X²及X³各自独立地表示氧原子或亚甲基。从保存稳定性的观点出发，优选使X²及X³中的至少一者为氧原子。

通式(I)中的R²、R³及R⁴各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～8的烷基。R²、R³及R⁴所表示的烷基可以为直链状，也可以为支链状。R²、R³及R⁴所表示的烷基可以具有取代基，可以为无取代，优选为无取代。

通式(I)中的R²、R³及R⁴所表示的烷基是碳原子数为1～8的烷基，优选为碳原子数为1～4的烷基。作为R²、R³及R⁴所表示的烷基，具体来说，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基、乙基己基等。

其中，从保存稳定性和钝化效果的观点出发，通式(I)中的R²及R³各自独立地优选为氢原子或碳原子数为1～8的无取代的烷基，更优选为氢原子或碳原子数为1～4的无取代的烷基。

从保存稳定性及钝化效果的观点出发，通式(I)中的R⁴优选为氢原子或碳原子数为1～8的无取代的烷基，更优选为氢原子或碳原子数为1～4的无取代的烷基。

从化学的稳定性的观点出发，通式(I)所表示的有机铝化合物优选为n为1～3、R⁴各自独立地为氢原子或碳原子数为1～4的烷基的化合物。

从保存稳定性和钝化效果的观点出发，通式(I)所表示的有机铝化合物优选为选自由n为0、R¹各自独立地为碳原子数为1～4的烷基的化合物以及n为1～3、R¹各自独立地为碳原子数为1～4的烷基、X²及X³中的至少一者为氧原子、R²及R³各自独立地为氢原子或碳原子数为1～4的烷基、R⁴各自独立地为氢原子或碳原子数为1～4的烷基的化合物组成的组中的至少1种。

更优选的是，通式(I)所表示的有机铝化合物更优选为选自由n为0、R¹各自独立地为碳原子数为1～4的无取代的烷基的化合物以及n为1～3、R¹各自独立地为碳原子数为1～4的无取代的烷基、X²及X³中的至少一者为氧原子、所述氧原子所结合的R²或R³为碳原子数为1～4的烷基并且在X²或X³为亚甲基的情况下所述亚甲基所结合的R²或R³为氢原子、R⁴为氢原子的化合物组成的组中的至少1种。

作为通式(I)中n为0的特定的有机铝化合物(三烷醇铝)，具体来说，可以举出三甲氧基铝、三乙氧基铝、三异丙氧基铝、三仲丁氧基铝、单仲丁氧基二异丙氧基铝、三叔丁氧基铝、三正丁氧基铝等。

此外，作为通式(I)中n为1～3的特定的有机铝化合物，具体来说，可以举出乙基乙酰乙酸二异丙醇铝(也称为“(乙酰乙酸乙酯)异丙醇铝”)、三(乙基乙酰乙酸)铝、甲基乙酰乙酸二异丙醇铝、单乙酰丙酮酸二(乙基乙酰乙酸)铝、三(乙酰丙酮酸)铝、乙基乙酰乙酸单异丙醇酯单油酸铝等。

此外，通式(I)中n为1～3的特定的有机铝化合物可以使用制备的化合物，也可以使用市售品。作为市售品，可以举出例如Kawaken FineChemicals公司的商品名、ALCH、ALCH-TR、Alumichelate M、AlumichelateD、Alumichelate A(W)等。

此外，通式(I)中n为1～3的特定的有机铝化合物可以通过将所述三烷醇铝和具有2个羰基的特定结构的化合物混合来制备。

若将三烷醇铝和具有2个羰基的特定结构的化合物混合，则三烷醇铝的烷醇基的至少一部分与特定结构的化合物发生置换而形成铝螯合物结构。此时可以根据需要存在液态介质，此外，也可以进行加热处理或催化剂的添加等。通过使烷醇铝结构的至少一部分置换为铝螯合物结构，从而使特定的有机铝化合物对于水解及聚合反应的稳定性提高，钝化层形成用组合物的保存稳定性进一步提高。

作为所述具有2个羰基的特定结构的化合物，从反应性和保存稳定性的观点出发，优选为选自由β-二酮化合物、β-酮酯化合物及丙二酸二酯组成的组中的至少1种。

作为β-二酮化合物，具体来说，可以举出乙酰丙酮、3-甲基-2，4-戊二酮、2，3-戊二酮、3-乙基-2，4-戊二酮、3-丁基-2，4-戊二酮、2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮、2，6-二甲基-3，5-庚二酮、6-甲基-2，4-庚二酮等。

作为β-酮酯化合物，具体来说，可以举出乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸丙酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸戊酯、乙酰乙酸异戊酯、乙酰乙酸己酯、乙酰乙酸正辛酯、乙酰乙酸庚酯、乙酰乙酸3-戊酯、2-乙酰基庚酸乙酯、2-丁基乙酰乙酸乙酯、4，4-二甲基-3-氧代戊酸乙酯、4-甲基-3-氧代戊酸乙酯、2-乙基乙酰乙酸乙酯、己基乙酰乙酸乙酯、4-甲基-3-氧代戊酸甲酯、乙酰乙酸异丙酯、3-氧代己酸乙酯、3-氧代戊酸乙酯、3-氧代戊酸甲酯、3-氧代己酸甲酯、2-甲基乙酰乙酸乙酯、3-氧代庚酸乙酯、3-氧代庚酸甲酯、4，4-二甲基-3-氧代戊酸甲酯等。

作为丙二酸二酯，具体来说，可以举出丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、丙二酸二异丙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二叔丁酯、丙二酸二己酯、丙二酸叔丁基乙酯、甲基丙二酸二乙酯、乙基丙二酸二乙酯、异丙基丙二酸二乙酯、丁基丙二酸二乙酯、仲丁基丙二酸二乙酯、异丁基丙二酸二乙酯、1-甲基丁基丙二酸二乙酯等。

特定的有机铝化合物具有铝螯合物结构的情况下，只要铝螯合物结构的数量为1～3就没有特别限制。其中，从保存稳定性的观点出发，优选为1或3，从溶解度的观点出发，更优选为1。铝螯合物结构的数量例如可以通过适当调整所述三烷醇铝和具有2个羰基的特定结构的化合物的混合比例来进行控制。此外，也可以从市售的铝螯合物化合物中适当选择具有所期望的结构的化合物。

在通式(I)所表示的有机铝化合物中，从钝化效果及与根据需要添加的液态介质的相溶性的观点出发，具体来说，优选使用选自由乙基乙酰乙酸二异丙醇铝、三异丙氧基铝、三仲丁氧基铝、三(乙基乙酰乙酸)铝及甲基乙酰乙酸二异丙醇铝组成的组中的至少1种，更优选使用选自由乙基乙酰乙酸二异丙醇铝、三仲丁氧基铝及三(乙基乙酰乙酸)铝组成的组中的至少1种。

可以利用通常使用的分析方法来确认特定的有机铝化合物中的铝螯合物结构的存在。具体来说，可以使用红外分光光谱、核磁共振光谱、熔点等进行确认。

特定的有机铝化合物可以为液状，也可以为固体，没有特别限制。从钝化效果和保存稳定性的观点出发，优选使用常温(25℃)下的稳定性、及利用液态介质时在液态介质中的溶解性或分散性良好的特定的有机铝化合物。通过使用这样的特定的有机铝化合物，所形成的钝化层的均质性进一步提高，具有可稳定地得到所期望的钝化效果的倾向。

钝化层形成用组合物中包含的有机铝化合物的含量可以根据需要适当选择。从保存稳定性和钝化效果的观点出发，在钝化层形成用组合物中，有机铝化合物的含量可以为0.5质量％～80质量％、优选为1质量％～70质量％、更优选为1质量％～60质量％、进一步优选为3质量％～60质量％、特别优选为5质量％～50质量％、极其优选为10质量％～30质量％。此外，在钝化层形成用组合物中，有机铝化合物的含量可以为0.1质量％～50质量％。

(液态介质)

钝化层形成用组合物优选包含液态介质。通过使钝化层形成用组合物含有液态介质，从而更容易调整粘度，赋予性进一步提高，可以形成更均匀的钝化层。作为液态介质没有特别限制，可以根据需要适当选择。

作为液态介质，具体来说，可以举出丙酮、甲乙酮、甲基正丙基酮、甲基异丙基酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、甲基正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二异丁基酮、三甲基壬酮、环己酮、环戊酮、甲基环己酮、2，4-戊二酮、丙酮基丙酮等酮溶剂；二乙醚、甲基乙基醚、甲基正丙基醚、二异丙基醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二正丙基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基正丙基醚、二乙二醇甲基正丁基醚、二乙二醇二正丙基醚、二乙二醇二正丁基醚、二乙二醇甲基正己基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基正丁基醚、三乙二醇二正丁基醚、三乙二醇甲基正己基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基正丁基醚、四乙二醇二正丁基醚、四乙二醇甲基正己基醚、四乙二醇二正丁基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二正丙基醚、丙二醇二丁基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基正丁基醚、二丙二醇二正丙基醚、二丙二醇二正丁基醚、二丙二醇甲基正己基醚、三丙二醇二甲基醚、三丙二醇二乙基醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基正丁基醚、三丙二醇二正丁基醚、三丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二甲基醚、四丙二醇二乙基醚、四丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基正丁基醚、四丙二醇二正丁基醚、四丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二正丁基醚等醚溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸正戊酯、乙酸仲戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸苄酯、乙酸环己酯、乙酸甲基环己酯、乙酸壬酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸二乙二醇甲基醚、乙酸二乙二醇单乙基醚酯、乙酸二丙二醇甲基醚酯、乙酸二丙二醇乙基醚酯、二乙酸乙二醇酯、乙酸甲氧基三乙二醇酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸异戊酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、乙二醇甲基醚丙酸酯、乙二醇乙基醚丙酸酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯等酯溶剂；乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-丙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-己基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等非质子性极性溶剂；二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、己烷、辛烷、乙苯、2-乙基己酸、甲基异丁基酮、甲乙酮等疏水性有机溶剂；甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、2-甲基丁醇、仲戊醇、叔戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、仲己醇、2-乙基丁醇、仲庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、仲辛醇、正壬醇、正癸醇、仲十一烷醇、三甲基壬醇、仲十四烷醇、仲十七烷醇、环己醇、甲基环己醇、苄醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇溶剂；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单苯基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单正己基醚、乙氧基三乙二醇、四乙二醇单正丁基醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、三丙二醇单甲基醚等二醇单醚溶剂；松油烯(α-松油烯等)、松油醇(α-松油醇等)、月桂烯、别罗勒烯、柠檬烯、二戊烯、蒎烯(α-蒎烯、β-蒎烯等)、香芹酮、罗勒烯、水芹烯等萜溶剂；水等。这些溶剂可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。

其中，从对半导体基板的赋予性及图案形成性的观点出发，液态介质优选包含选自由萜溶剂、酯溶剂、醚溶剂及醇溶剂组成的组中的至少1种，更优选包含选自由萜溶剂、酯溶剂及醇溶剂组成的组中的至少1种，进一步优选包含选自由萜溶剂组成的组中的至少1种。

钝化层形成用组合物包含液态介质的情况下，液态介质的含量考虑赋予性、图案形成性、或保存稳定性而决定。例如，从钝化层形成用组合物的赋予性和图案形成性的观点出发，在钝化层形成用组合物的总质量中，液态介质的含量优选为5质量％～98质量％、更优选为10质量％～95质量％。

(树脂)

钝化层形成用组合物优选进一步包含至少1种树脂。通过包含树脂，在半导体基板上赋予钝化层形成用组合物而形成的组合物层的形状稳定性进一步提高，可以在形成有组合物层的区域按照所期望的形状选择性地形成钝化层。

对树脂的种类没有特别限制。其中，优选为在半导体基板上赋予钝化层形成用组合物时能够将粘度调整成可形成良好图案的范围的树脂。作为树脂，具体来说，可以举出聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺衍生物、聚乙烯基酰胺、聚乙烯基酰胺衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚环氧乙烷衍生物、聚磺酸、丙烯酰胺烷基磺酸、纤维素、纤维素衍生物(羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基纤维素等纤维素醚等)、明胶、明胶衍生物、淀粉、淀粉衍生物、藻酸钠、藻酸钠衍生物、黄原胶、黄原胶衍生物、瓜尔胶、瓜尔胶衍生物、硬葡聚糖、硬葡聚糖衍生物、黄蓍胶、黄蓍胶衍生物、糊精、糊精衍生物、(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂((甲基)丙烯酸烷基酯树脂、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯树脂等)、丁二烯树脂、苯乙烯树脂、硅氧烷树脂、这些物质的共聚物等。这些树脂可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。

需要说明的是，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及甲基丙烯酸中的至少一者，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯(丙烯酸酯)及与其对应的甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)中的至少一者。

从保存稳定性和图案形成性的观点出发，在这些树脂中，优选使用不具有酸性及碱性的官能团的中性树脂，从即使在含量少时也能够易于调节粘度及触变性的观点出发，更优选使用纤维素衍生物。

对树脂的分子量没有特别限制，优选鉴于作为钝化层形成用组合物的所期望的粘度进行适当调整。从保存稳定性和图案形成性的观点出发，树脂的重均分子量优选为1,000～10,000,000、更优选为3,000～5,000,000。需要说明的是，树脂的重均分子量通过使用标准聚苯乙烯的标准曲线由利用GPC(凝胶渗透色谱法)测得的分子量分布进行换算而求出。

钝化层形成用组合物含有树脂的情况下，钝化层形成用组合物中的树脂的含量可以根据需要适当选择。例如，在钝化层形成用组合物的总质量中，树脂的含量优选为0.1质量％～30质量％。从表现出更容易形成图案的触变性的观点出发，所述含量更优选为1质量％～25质量％、进一步优选为1.5质量％～20质量％、特别优选为1.5质量％～10质量％。

钝化层形成用组合物含有树脂的情况下，钝化层形成用组合物中的有机铝化合物与树脂的含有比例可以根据需要适当选择。其中，从图案形成性和保存稳定性的观点出发，树脂相对于有机铝化合物的含有质量比例(树脂/有机铝化合物)优选为0.001～1000、更优选为0.01～100、进一步优选为0.1～1。

(通式(II)所表示的有机化合物)

钝化层形成用组合物可以进一步含有通式(II)所表示的有机化合物。

钝化层形成用组合物通过含有通式(II)所表示的有机化合物，从而可以进一步提高钝化效果，此外，可以抑制热处理(烧成)后的黑色残渣。作为通式(II)所表示的有机化合物，例如，可以举出环己醇异冰片酯。

作为环己醇异冰片酯，“tersorb MTPH”(Nippon Terpene Chemicals，Inc.、商品名)可从商业上获得。环己醇异冰片酯的沸点高达308℃～318℃，而且在从组合物层除去时，不用如树脂那样利用热处理(烧成)进行脱脂处理，可以通过加热使其气化而消失。因此，在赋予至半导体基板上后的干燥工序中，可以将钝化层形成用组合物中根据需要含有的液态介质和环己醇异冰片酯的大部分去除，可以抑制热处理(烧成)后的黑色残渣。

钝化层形成用组合物中包含的通式(II)所表示的有机化合物的含量优选为30质量％～99.9质量％、更优选为40质量％～95质量％、进一步优选为60质量％～90质量％。

需要说明的是，钝化层形成用组合物含有通式(II)所表示的有机化合物的情况下，优选实质上不含有树脂(例如为3质量％以下、优选为2.5质量％以下、更优选为2质量％以下)。通过实质上不含有树脂，可以进一步抑制热处理(烧成)后的黑色残渣。

(其它成分)

钝化层形成用组合物可以含有酸性化合物或碱性化合物。在钝化层形成用组合物含有酸性化合物或碱性化合物的情况下，从保存稳定性的观点出发，酸性化合物或碱性化合物的含量在钝化层形成用组合物中分别优选为1质量％以下、更优选为0.1质量％以下。

作为酸性化合物，可以举出布朗斯特酸及路易斯酸。具体来说，可以举出盐酸、硝酸等无机酸、乙酸等有机酸等。作为碱性化合物，可以举出布朗斯特碱及路易士碱。具体来说，可以举出碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物等无机碱、三烷基胺、吡啶等有机碱等。

钝化层形成用组合物可以根据需要含有增稠剂、润湿剂、表面活性剂、无机粉末、包含硅原子的树脂、触变剂等各种添加剂作为其它成分。

作为无机粉末，可以例示二氧化硅(二氧化硅)、粘土、碳化硅、氮化硅、蒙脱石、膨润土、炭黑等粉末。这些之中，优选使用包含二氧化硅作为成分的填料。此处，粘土表示层状粘土矿物，具体来说，可以举出高岭土、伊毛缟石(imogolite)、蒙脱土、绿土(smectite)、绢云母、伊利石(illite)、滑石、硅镁石(stevensite)、沸石等。通过使钝化层形成用组合物中含有无机粉末，钝化层形成用组合物的印刷性具有提高的倾向。

作为表面活性剂，可以举出非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂等。其中，由于重金属等杂质进入半导体器件的情况少，因而优选非离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂。进而，作为非离子型表面活性剂，可以例示硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、及烃系表面活性剂。通过含有表面活性剂，具有钝化层形成用组合物的印刷物的均匀性(厚度及组成)提高的倾向。

作为包含硅原子的树脂，可以例示两末端赖氨酸改性硅酮、聚酰胺和硅酮的交替共聚物、侧链烷基改性硅酮、侧链聚醚改性硅酮、两末端烷基改性硅酮、硅酮改性普鲁兰、硅酮改性丙烯酸等。通过含有包含硅原子的树脂，具有钝化层形成用组合物的印刷物的均匀性(厚度及组成)提高的倾向。

作为触变剂，可以例示聚醚化合物、脂肪酸酰胺、气相二氧化硅、氢化蓖麻油、脲氨基甲酸酯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、油系凝胶化剂等。通过含有触变剂，具有钝化层形成用组合物的印刷物的细线形成性(抑制印刷时及干燥时的印刷物在印刷面上的接触面积扩大)得到改善的倾向。作为聚醚化合物，可以例示聚乙二醇、聚丙二醇及聚乙二醇-丙二醇共聚物。

对钝化层形成用组合物的粘度没有特别限制，可以根据赋予至半导体基板的方法等适当选择。例如，钝化层形成用组合物的粘度可以为0.01Pa·s～10000Pa·s。其中，从图案形成性的观点出发，钝化层形成用组合物的粘度优选为0.1Pa·s～1000Pa·s。需要说明的是，所述粘度可以使用旋转式剪切粘度计在25℃、剪切速度1.0s^-1的条件下测定。

此外，对钝化层形成用组合物的剪切粘度没有特别限制，钝化层形成用组合物优选具有触变性。特别是，在钝化层形成用组合物包含树脂的情况下，从图案形成性的观点出发，将剪切速度1.0s^-1下的剪切粘度η₁除以剪切速度10s^-1下的剪切粘度η₂所计算出的触变比(η₁/η₂)优选为1.05～100、更优选为1.1～50。需要说明的是，剪切粘度使用安装有锥板(直径50mm、锥角1°)的旋转式的剪切粘度计在温度25℃下进行测定。

对钝化层形成用组合物的制造方法没有特别限制。例如，利用通常所用的方法将有机铝化合物和根据需要含有的液态介质等混合，从而可以制造。此外，也可以将树脂溶解于液态介质中，之后使其与有机铝化合物混合，从而进行制造。

进而，通式(I)所表示的有机铝化合物可以通过将烷醇铝和能够与铝形成螯合物的化合物混合而制备。此时，可以适当使用液态介质，也可以进行热处理。将如此制备的通式(I)所表示的有机铝化合物和树脂或包含树脂的溶液混合，也可以制造钝化层形成用组合物。

需要说明的是，钝化层形成用组合物中包含的成分、及各成分的含量可以利用差热-热重同时测定(TG/DTA)等热分析、核磁共振(NMR)、红外分光法(IR)等光谱分析、高效液相色谱法(HPLC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等色谱分析等进行确认。

<太阳能电池元件的制造方法>

第一～第三太阳能电池元件的制造方法至少具有以下工序：将含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物赋予至半导体基板而形成组合物层的工序；和对所述组合物层进行热处理(烧成)而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

通过使用钝化层形成用组合物，可以利用简便的方法制造具备具有优异的钝化效果的钝化层、且转换效率优异的太阳能电池元件。进而，即使是在形成有电极的半导体基板上，也可以按照所期望的形状形成钝化层，太阳能电池元件的生产率优异。

(第一太阳能电池元件的制造方法)

第一太阳能电池元件的制造方法具有以下工序：在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板的受光面上形成受光面电极的工序；在所述半导体基板的背面上形成背面电极的工序；在所述半导体基板的背面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和对所述组合物层进行热处理(烧成)而形成含有氧化铝的钝化层的工序。太阳能电池元件的制造方法可以进一步具有根据需要的其它工序。

通过使用上述钝化层形成用组合物，可以利用简便的方法制造具备具有优异的钝化效果的钝化层、且转换效率优异的太阳能电池元件。进而，即使是在形成有电极的半导体基板上，也可以按照所期望的形状形成钝化层，太阳能电池元件的生产率优异。

具有受光面及背面的半导体基板优选p型层及n型层进行了pn接合。半导体基板可以利用通常所用的方法进行制造。此外，也可以使用市售品。对形成受光面电极及背面电极的方法没有特别限制，可以从通常所用的方法中适当选择。例如，可以在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊等电极形成用糊，并根据需要进行热处理(烧成)，从而形成受光面电极及背面电极。对形成受光面电极的工序及形成背面电极的工序的顺序没有特别限制，先进行哪个工序均可，也可以一同进行。

作为在半导体基板的背面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的方法，可以举出以下方法：利用公知的赋予方法等，将上述钝化层形成用组合物赋予至半导体基板的背面的一部分或全部。具体来说，可以举出浸渍法、丝网印刷法等各种印刷法、旋涂法、刷涂法、喷雾法、刮板法、辊涂法、喷墨法等。这些之中，从图案形成性的观点出发，优选各种印刷法、喷墨法等，更优选丝网印刷法。

钝化层形成用组合物在半导体基板上的赋予量可以根据目的适当选择。例如，所形成的钝化层的厚度可以适当调整为所期望的厚度。

对由钝化层形成用组合物形成的组合物层进行热处理(烧成)，形成来自所述组合物层的热处理物(烧成物)，从而可以在半导体基板的背面上形成钝化层。

组合物层的热处理(烧成)条件只要是能够使组合物层中包含的有机铝化合物转换成作为其热处理物(烧成物)的氧化铝(Al₂O₃)就没有特别限制。其中，优选为能够形成包含不具有特定晶体结构的无定形的Al₂O₃的层的热处理(烧成)条件。通过使钝化层由包含无定形的Al₂O₃的层构成，可以使钝化层更有效地具有负电荷，可以得到更优异的钝化效果。具体来说，热处理(烧成)温度优选为400℃以上、更优选为400℃～900℃、进一步优选为450℃～800℃。此外，热处理(烧成)时间可以根据热处理(烧成)温度等适当选择。例如，可以为0.1小时～10小时，优选为0.1小时～5小时。

在半导体基板的背面上赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序及对所形成的组合物层进行热处理(烧成)而形成钝化层的工序可以在进行受光面电极及背面电极之前进行，或者，也可以在形成受光面电极及背面电极后进行。

接着，参照附图对第一太阳能电池元件的制造方法进行说明。

图1是以剖面图的形式示意性地示出具有钝化层的第一太阳能电池元件的制造方法的一例的工序图。但是，该工序图不对本发明进行任何限制。

如图1的(a)所示，在p型半导体基板1的表面附近形成了n⁺型扩散层2，在最外表面形成了防反射膜3。作为防反射膜3，可以举出氮化硅膜、二氧化钛膜等。在防反射膜3与p型半导体基板1之间可以进一步存在二氧化硅等表面保护膜(未图示)。此外，还可以将本发明的钝化层作为表面保护膜使用。

接着，如图1的(b)所示，在背面的一部分区域赋予铝电极糊等形成背面电极5的材料后，进行热处理而形成背面电极5，同时使铝原子在p型半导体基板1中扩散，形成p⁺型扩散层4。

接着，如图1的(c)所示，在受光面侧赋予电极形成用糊后，进行热处理而形成受光面电极7。通过使用包含具有烧通性的玻璃粉末的物质作为电极形成用糊，可以如图1的(c)所示那样贯通防反射膜3，并在n⁺型扩散层2上形成受光面电极7而得到欧姆接触。

需要说明的是，图3是示意性地示出形成了背面电极5的半导体基板中的背面电极配置的一例的俯视图。图3中，多个矩形的背面电极5相互隔开配置于p型层1上。此外，图4是示意性地示出形成了背面电极5的半导体基板中的背面电极配置的另一例的俯视图。图4中，在p型层1上相互隔开设置有2个长方形的背面电极5，按照各自的长边相沿的方式进行配置。背面电极的配置可以为图3所示的方式，也可以为图4所示的方式。

图5是示意性地示出形成了受光面电极7的半导体基板中的受光面电极的配置的一例的俯视图。作为受光面电极7，例如如图5所示，可以形成受光面指状电极8和受光面汇流条电极9。图5中，L2表示半导体基板的一边的长度，L8表示受光面汇流条电极9的宽度，L9表示受光面指状电极8的宽度。

图1中，将(b)及(c)作为不同的工序示出，但也可以将(b)及(c)的工序合并而作为1个工序。具体来说，上述(b)中，在背面的一部分区域赋予铝电极糊等形成背面电极5的材料后，在进行用于形成背面电极5的热处理前，对受光面侧赋予电极形成用糊，并且在该阶段可以进行热处理。在该方法的情况下，通过一并的热处理形成背面和受光面的电极，可简化工序。

对于半导体基板1的表面，在赋予钝化层形成用组合物前，优选用碱性水溶液进行清洗。通过用碱性水溶液进行清洗，可以将在半导体基板表面存在的有机物、颗粒等除去，钝化效果进一步提高。作为利用碱性水溶液的清洗的方法，可以例示通常已知的RCA清洗等。例如，将半导体基板浸渍到氨水-双氧水的混合溶液中并在60℃～80℃进行处理，从而可以将有机物及颗粒除去，对半导体基板进行清洗。清洗时间优选为10秒～10分钟、进一步优选为30秒～5分钟。

接着，如图1的(d)所示，在形成有背面电极5的区域以外的背面的p型层上赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层。作为赋予方法，例如可以举出以下方法：利用公知的赋予方法等，在半导体基板上赋予钝化层形成用组合物。具体来说，可以举出可以举出浸渍法、丝网印刷等各种印刷法、旋涂法、刷涂法、喷雾法、刮板法、辊涂法、喷墨法等。这些之中，从图案形成性的观点出发，优选各种印刷法、喷墨法等，更优选丝网印刷法。钝化层形成用组合物在半导体基板上的赋予量可以根据目的适当选择。例如，可以适当调整钝化层形成用组合物的赋予量，以使所形成的钝化层的厚度达到上述优选的厚度。

在赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层后，在通过接着进行的热处理(烧成)而形成钝化层的工序之前，可以进一步具有对组合物层进行干燥处理的工序。通过具有对组合物层进行干燥处理的工序，可以形成具有更均匀的钝化效果的钝化层。

对组合物层进行干燥处理的工序只要能够将钝化层形成用组合物中有时包含的液态介质的至少一部分除去即可，没有特别限制。干燥处理例如可以为在30℃～250℃下1分钟～60分钟的热处理，优选为在40℃～220℃下3分钟～40分钟的热处理。干燥处理可以在常压下进行，也可以在减压下进行。

并且，对形成于p型层上的组合物层进行热处理(烧成)，形成钝化层6。组合物层的热处理(烧成)条件只要是能够使组合物层中包含的有机铝化合物转换成作为其热处理物(烧成物)的氧化铝(Al₂O₃)就没有特别限制。其中，优选为能够形成不具有特定晶体结构的无定形的Al₂O₃层的热处理(烧成)条件。通过使钝化层由无定形的Al₂O₃层构成，可以使钝化层更有效地具有负电荷，可以得到更优异的钝化效果。具体来说，热处理(烧成)温度优选为400℃以上、更优选为400℃～900℃、进一步优选为450℃～800℃。热处理(烧成)时间可以根据热处理(烧成)温度等适当选择。例如，热处理(烧成)时间可以为0.1小时～10小时，优选为0.1小时～5小时。

通过在背面的p型层上形成由钝化层形成用组合物形成的钝化层6，可以制造发电效率优异的太阳能电池元件。

图6是在p型层1上形成了背面电极5及钝化层6的半导体基板的背面的俯视图的一例。图6中，多个矩形的背面电极5相互隔开配置，在背面电极5以外的区域形成了钝化层6。图6中，L1表示形成有钝化层6的区域的一边的长度，L2表示半导体基板的一边的长度。L3及L4分别表示矩形的背面电极5的一边的长度。

图7是在p型层1上形成了背面电极5及钝化层6的半导体基板的背面的俯视图的另一例。图7中，2个长方形的背面电极5相互隔开设置，且按照各自的长边相沿的方式进行配置，在背面电极5以外的区域形成有钝化层6。图7中，L1表示形成有钝化层6的区域的一边的长度，L2表示半导体基板的一边的长度。L5表示长方形的背面电极5的短边的长度。

需要说明的是，图6中，作为矩形的背面电极5的一边的长度的L3及L4分别优选为10μm～156mm。此外，图7中，作为长方形的背面电极5的短边的长度的L5优选为50μm～10mm。作为半导体基板的一边的长度的L2优选为125mm～156mm。作为形成钝化层的区域的一边的长度的L1优选100μm～156mm。

此外，图5中，作为受光面汇流条电极9的宽度的L8优选为500μm～3mm，作为受光面指状电极8的宽度的L9优选为10μm～400μm。

在利用包含图1所示的制造工序的制造方法所制造的太阳能电池元件中，可以使由铝等形成的背面电极为点接触结构(例如，图3所示的电极配置)，可以降低基板的翘曲等。进而，通过使用钝化层形成用组合物，能够以优异的生产率在形成有电极的区域以外的p型层上形成钝化层。

此外，图1的(d)中示出了仅在背面部分形成钝化层的方法，但也可以除了半导体基板1的背面外在侧面也赋予钝化层形成用组合物并对其进行热处理(烧成)，从而在半导体基板1的侧面(边缘)进一步形成钝化层(未图示)。由此，可以制造发电效率更优异的太阳能电池元件。

钝化层形成用组合物若用于侧面那样的结晶缺陷多的部位，则其效果特别大。

图1中对在电极形成后形成钝化层的方式进行了说明，但也可以在形成钝化层后进一步利用蒸镀等在所期望的区域形成铝等的电极。

图2是以剖面图的形式示意性地示出具有钝化层的第1太阳能电池元件的制造方法的另一例的工序图。具体来说，图2以剖面图的形式对包括下述工序的工序图进行了说明：利用铝电极糊或能够通过热扩散处理形成p⁺型扩散层的p型扩散层形成用组合物而形成p⁺型扩散层后，将铝电极糊的热处理物或p⁺型扩散层形成用组合物的热处理物除去。此处，作为p型扩散层形成用组合物，例如可以举出包含含受主元素物质和玻璃成分的组合物。

如图2的(a)所示，在p型半导体基板1的表面附近形成有n⁺型扩散层2，在表面形成有防反射膜3。作为防反射膜3，可以举出氮化硅膜、氧化钛膜等。

接着，如图2的(b)所示，在背面的一部分区域赋予p⁺型扩散层形成用组合物后，进行热处理而形成p⁺型扩散层4。在p⁺型扩散层4上形成有p⁺型扩散层形成用组合物的热处理物8。

此处，可以使用铝电极糊代替p型扩散层形成用组合物。在使用铝电极糊的情况下，在p⁺型扩散层4上形成有铝电极8。

接着，如图2的(c)所示，利用蚀刻等方法除去形成于p⁺型扩散层4上的p型扩散层形成用组合物的热处理物8或铝电极8。

接着，如图2的(d)所示，在受光面(表面)及背面的一部分区域选择性地赋予电极形成用糊后，进行热处理，在受光面(表面)形成受光面电极7，在背面形成背面电极5。通过使用包含具有烧通性的玻璃粉末的物质作为赋予至受光面侧的电极形成用糊，可以如图2的(d)所示那样贯通防反射膜3，并在n⁺型扩散层2上形成受光面电极7而得到欧姆接触。

此外，由于在形成有背面电极的区域已经形成了p⁺型扩散层4，因此形成背面电极5的电极形成用糊并不限定于铝电极糊，也可以使用银电极糊等能够形成更低电阻的电极的电极形成用糊。由此，也能够进一步提高发电效率。

并且，如图2的(e)所示，在形成有背面电极5的区域以外的背面的p型层上赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层。赋予例如可以通过丝网印刷等赋予法来进行。对形成于p型层上的组合物层进行热处理(烧成)处理，从而形成钝化层6。通过在背面的p型层上形成由钝化层形成用组合物形成的钝化层6，可以制造发电效率优异的太阳能电池元件。

此外，在图2的(e)中示出了仅在背面部分形成钝化层的方法，但也可以除了p型半导体基板1的背面侧外在侧面也赋予钝化层形成用材料并对其进行干燥，从而在p型半导体基板1的侧面(边缘)进一步形成钝化层(未图示)。由此，可以制造发电效率更优异的太阳能电池元件。钝化层形成用组合物若用于侧面那样的结晶缺陷多的部位，则其效果特别大。

图2中对在电极形成后形成钝化层的方式进行了说明，但也可以在形成钝化层后进一步利用蒸镀等在所期望的区域形成铝等的电极。

在上述第1太阳能电池元件的制造方法中，对使用在受光面形成有n⁺型扩散层的p型半导体基板的情况进行了说明，但使用在受光面形成有p⁺型扩散层的n型半导体基板的情况下，也可以同样地制造太阳能电池元件。需要说明的是，此时，在背面侧形成n⁺型扩散层。

(第二太阳能电池元件的制造方法)

第二太阳能电池元件的制造方法具有以下工序：在半导体基板的所述p型扩散区域上形成第一金属电极、在所述n型扩散区域上形成第二金属电极的工序，其中，所述半导体基板具有受光面及所述受光面的相反侧的背面，在所述背面具有含有p型杂质的p型扩散区域及含有n型杂质的n型扩散区域；在所述半导体基板的背面的一部分或全部区域赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和对该组合物层进行热处理(烧成)而形成含有氧化铝的钝化层的工序。太阳能电池元件的制造方法可以进一步具有根据需要的其它工序。

在背面具有p型扩散区域及n型扩散区域的半导体基板可以利用通常所用的方法进行制造。例如，可以根据日本专利第3522940号公报等中记载的方法进行制造。

此外，作为在p型扩散区域上及n型扩散区域上形成金属电极的方法，例如，可以在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊等电极形成用糊，并根据需要进行热处理(烧成)，从而形成。本发明中在p型扩散区域上及n型扩散区域上形成金属电极的工序可以在形成钝化层的工序之前进行，也可以在形成钝化层的工序之后进行。

作为在半导体基板的背面的p型扩散区域及n型扩散区域以外的区域的一部分或全部赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的方法，可以举出以下方法：利用公知的赋予方法等，将上述钝化层形成用组合物赋予至半导体基板的背面的一部分或全部区域。具体来说，可以举出浸渍法、丝网印刷法等各种印刷法、旋涂法、刷涂法、喷雾法、刮板法、辊涂法、喷墨法等。这些之中，从图案形成性的观点出发，优选各种印刷法、喷墨法等，更优选丝网印刷法。

半导体基板钝化层形成用组合物的赋予量可以根据目的适当选择。例如，所形成的钝化层的厚度可以适当调整为所期望的厚度。

对由钝化层形成用组合物形成的组合物层进行热处理(烧成)，形成来自组合物层的热处理物(烧成物)，从而可以在半导体基板上形成钝化层。

组合物层的热处理(烧成)条件只要是能够使组合物层中包含的有机铝化合物转换成作为其热处理物(烧成物)的氧化铝(Al₂O₃)就没有特别限制。其中，优选为能够形成包含不具有特定晶体结构的无定形的Al₂O₃的层的热处理(烧成)条件。通过使钝化层由包含无定形的Al₂O₃的层构成，可以使钝化层更有效地具有负电荷，可以得到更优异的钝化效果。具体来说，热处理(烧成)温度优选为400℃以上、更优选为400℃～900℃、进一步优选为450℃～800℃。此外，热处理(烧成)时间可以根据热处理(烧成)温度等适当选择。例如，可以为0.1小时～10小时，优选为0.1小时～5小时。

接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图10是以剖面图的形式示意性地示出本实施方式的具有钝化层的太阳能电池元件的制造方法的一例的工序图。但是，该工序图不对本发明进行任何限制。

如图10的(a)所示，在n型半导体基板11的受光面侧形成有n⁺型扩散层12，在背面形成有p⁺型扩散层(p型扩散区域)14及n⁺型扩散层(n型扩散区域)12，在受光面侧的最表面形成有防反射膜13。p⁺型扩散层14例如可以通过在将p型扩散层形成用组合物或铝电极糊赋予至所期望的区域后进行热处理而形成。此外，n⁺型扩散层12例如可以通过将能够通过热扩散处理形成n⁺型扩散层的n型扩散层形成用组合物赋予至所期望的区域后进行热处理而形成。此处，作为n型扩散层形成用组合物，例如可以举出包含含供体元素物质和玻璃成分的组合物。作为防反射膜13，可以举出氮化硅膜、氧化钛膜等。在防反射膜13与p型半导体基板1之间可以进一步存在氧化硅等表面保护膜(未图示)。此外，还可以将本发明的钝化层作为表面保护膜使用。

接着，如图10的(b)所示，在背面的p⁺型扩散层14及n⁺型扩散层12上分别形成第一金属电极15及第二金属电极17作为背面电极。背面电极可以通过赋予银电极糊、铝电极糊、铜电极糊等通常所用的电极形成用糊后进行热处理而形成。需要说明的是，关于第一金属电极15，可以在赋予铝电极糊等形成电极的材料后进行热处理，形成第一金属电极15，同时形成p⁺型扩散层14。

对于半导体基板11的表面，在赋予钝化层形成用组合物前，优选用碱性水溶液进行清洗。通过用碱性水溶液进行清洗，可以将在半导体基板表面存在的有机物、颗粒等除去，钝化效果进一步提高。作为利用碱性水溶液的清洗的方法，可以例示通常己知的RCA清洗等。例如，将半导体基板浸渍到氨水-双氧水的混合溶液中并在60℃～80℃进行处理，从而可以将有机物及颗粒除去，对半导体基板进行清洗。清洗时间优选为10秒～10分钟、进一步优选为30秒～5分钟。

接着，如图10的(c)所示，在形成有第一金属电极15及第二金属电极17的区域以外的半导体基板的背面上赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层。赋予例如可以举出以下方法：利用公知的赋予方法等，在半导体基板上赋予钝化层形成用组合物。具体来说，可以举出可以举出浸渍法、丝网印刷等各种印刷法、旋涂法、刷涂法、喷雾法、刮板法、辊涂法、喷墨法等。这些之中，从图案形成性的观点出发，优选各种印刷法、喷墨法等，更优选丝网印刷法。钝化层形成用组合物在半导体基板上的赋予量可以根据目的适当选择。例如，可以适当调整钝化层形成用组合物的赋予量，以使所形成的钝化层的厚度达到上述优选的厚度。

在赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层后，在通过接着进行的热处理(烧成)而形成钝化层的工序之前，可以进一步具有对组合物层进行干燥处理的工序。通过具有对组合物层进行干燥处理的工序，可以形成具有更均匀的钝化效果的钝化层。

对组合物层进行干燥处理的工序只要能够将钝化层形成用组合物中有时包含的液态介质的至少一部分除去即可，没有特别限制。干燥处理例如可以为在30℃～250℃下1分钟～60分钟的热处理，优选为在40℃～220℃下3分钟～40分钟的热处理。干燥处理可以在常压下进行，也可以在减压下进行。

并且，对形成于半导体基板的背面上的组合物层进行热处理(烧成)，形成钝化层16。组合物层的热处理(烧成)条件只要是能够使组合物层中包含的有机铝化合物转换成作为其热处理物(烧成物)的氧化铝(Al₂O₃)就没有特别限制。其中，优选为能够形成不具有特定晶体结构的无定形的Al₂O₃层的热处理(烧成)条件。通过使钝化层由无定形的Al₂O₃层构成，可以使钝化层更有效地具有负电荷，可以得到更优异的钝化效果。具体来说，热处理(烧成)温度优选为400℃以上、更优选为400℃～900℃、进一步优选为450℃～800℃。此外，热处理(烧成)时间可以根据热处理(烧成)温度等适当选择。例如，可以为0.1小时～10小时，优选为0.2小时～5小时。

通过在半导体基板的背面上形成由钝化层形成用组合物形成的钝化层16，可以制造发电效率优异的太阳能电池元件。

在利用包含图10所示的制造工序的制造方法所制造的第二太阳能电池元件中，在图10所示那样的背面电极型太阳能电池元件中，由于受光面侧没有电极，因此发电效率优异。进而，通过利用钝化层形成用组合物在背面形成钝化层，从而可以提供发电效率更优异的太阳能电池元件。

此外，图10的(c)中示出了仅在背面部分形成钝化层的方法，但也可以除了半导体基板11的背面外在半导体基板的侧面也赋予钝化层形成用组合物并对其进行热处理(烧成)，从而在半导体基板11的侧面(边缘)进一步形成钝化层(未图示)。由此，可以制造发电效率更优异的太阳能电池元件。若将钝化层设置于侧面那样的结晶缺陷多的部位，则其效果特别大。

进而，如图11那样，第二太阳能电池元件在受光面侧也可以具有钝化层16。

此外，图10中对在电极形成后形成钝化层的方式进行了说明，但也可以在形成钝化层后进一步利用蒸镀等在所期望的区域形成铝等的电极。

图12是示意性地示出具有钝化层的第二太阳能电池元件的背面电极图案的一例的俯视图。该图12是从背面侧观察第二太阳能电池元件时的俯视图。这样，形成了背面电极20、21，在形成了背面电极20、21以外的一部分或整个面具有钝化层(未图示)。需要说明的是，图10的(a)～(c)、图11及图13是用AA线切断图12中的太阳能电池元件时的剖面图。

图10中示出了使用n型半导体基板作为半导体基板的例子，但在使用p型半导体基板时也可以依照上述来制造转换效率优异的太阳能电池元件。此外，图10中，对在受光面形成有n⁺型扩散层的n型半导体基板的情况进行了说明，但在使用在受光面形成有p⁺型扩散层的n型半导体基板的情况下也可以同样地制造太阳能电池元件。需要说明的是，该情况下在背面形成n⁺型扩散层。

第二太阳能电池元件也可以是在图13中示出示意性剖面图的通路孔型背接触太阳能电池元件。上述的钝化层形成用组合物可以在形成图13所示的通路孔型背接触太阳能电池元件的受光面或背面的钝化层16时使用。以下，对通路孔型背接触太阳能电池元件的制造方法进行说明。

在通路孔型背接触太阳能电池元件中，如图13中示意性剖面图所示，存在连接受光面侧和背面侧的贯通孔。贯通孔例如通过对n型半导体基板照射激光来形成。贯通孔的开口部的直径为50μm～150μm左右，基板表面中的贯通孔的开口部的密度为100个/cm²左右。

接着，利用蚀刻将通过对半导体基板照射激光而生成的损伤层去除，之后在背面的所期望的区域赋予p型扩散层形成用组合物，将p型杂质扩散而形成p⁺型扩散层14。接着，对受光面赋予n型扩散层形成用组合物，将n型杂质扩散而形成n⁺型扩散层12。在所形成的p⁺型扩散层14及n⁺型扩散层12上分别形成第一金属电极15及第二金属电极17。进而在背面的未形成电极的区域形成钝化层16。

在图13所示那样的背面电极型太阳能电池元件中，由于受光面侧没有电极，因此发电效率优异。进而在背面的未形成电极的区域形成有钝化层，因此转换效率更优异。

设置于背面的钝化层16可以通过如下方式形成：在未设置作为背面电极的第一金属电极15及第二金属电极17的区域赋予钝化层形成用组合物，对其进行热处理(烧成)，从而可形成该钝化层16。

此外，钝化层16不仅可以在半导体基板11的背面形成，进而还可以在侧面及贯通孔的壁面形成(未图示)。

(第三太阳能电池元件的制造方法)

第三太阳能电池元件的制造方法具有以下工序：在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板的所述受光面的一部分形成第1杂质扩散层的区域的工序；在所述受光面形成杂质浓度低于所述第1杂质扩散层的第2杂质扩散层的区域的工序；在所述第1杂质扩散层上形成受光面电极的工序；在所述背面形成背面电极的工序；在所述受光面及背面中的至少一个面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和对所述组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。太阳能电池元件的制造方法还可以根据需要进一步具有其它工序。

在半导体基板的受光面，对电极正下方的区域和其以外的区域分别地将杂质浓度最佳化，从而可以提高使用了半导体基板的太阳能电池元件的转换效率。

对形成钝化层的部位没有特别限制，从钝化效果的大小的观点出发，钝化层优选存在于p⁺型扩散层所存在的区域、或其附近的区域。

具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板优选p型层及n型层进行了pn接合。半导体基板可以利用通常所用的方法进行制造。此外，也可以使用市售品。对形成受光面电极及背面电极的方法没有特别限制，可以从通常所用的方法中适当选择。例如，在半导体基板的所期望的区域赋予银糊、铝糊等电极形成用糊，并根据需要进行热处理(烧成)，从而可以形成受光面电极及背面电极。对形成受光面电极的工序及形成背面电极的工序的顺序没有特别限制，先进行哪个工序均可，也可以一同进行。

作为在半导体基板的受光面及背面中的至少一个面上赋予含有通式(I)所表示的有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的方法，可以举出以下方法：利用公知的赋予方法等，将上述钝化层形成用组合物赋予至半导体基板的受光面及背面中的至少一个面的一部分或全部。具体来说，可以举出浸渍法、丝网印刷法等各种印刷法、旋涂法、刷涂法、喷雾法、刮板法、辊涂法、喷墨法等。这些之中，从图案形成性的观点出发，优选各种印刷法、喷墨法等，更优选丝网印刷法。

钝化层形成用组合物在半导体基板上的赋予量可以根据目的适当选择。例如，可以适当调整钝化层形成用组合物的赋予量，以使所形成的钝化层的厚度达到所期望的厚度。

对由钝化层形成用组合物形成的组合物层进行热处理(烧成)，形成热处理物(烧成物)，从而可以在半导体基板的受光面及背面中的至少一个面上形成钝化层。

组合物层的热处理(烧成)条件只要是能够使组合物层中包含的有机铝化合物转换成作为其热处理物(烧成物)的氧化铝(Al₂O₃)就没有特别限制。其中，优选为能够形成包含不具有特定晶体结构的无定形的Al₂O₃的钝化层的热处理(烧成)条件。通过使钝化层包含无定形的Al₂O₃，可以使钝化层更有效地具有负电荷，可以得到更优异的钝化效果。具体来说，热处理(烧成)温度优选为400℃以上、更优选为400℃～900℃、进一步优选为450℃～800℃。此外，热处理(烧成)时间可以根据热处理(烧成)温度等适当选择。例如，热处理(烧成)时间可以为0.1小时～10小时，优选为0.1小时～5小时。

在半导体基基板的受光面及背面中的至少一个面上赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序及对所形成的组合物层进行热处理(烧成)而形成钝化层的工序可以在形成受光面电极及背面电极之前进行，或者，也可以在形成受光面电极及背面电极后进行。

接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图15及图16是以剖面图的形式示意性地示出具有钝化层的第三太阳能电池元件的制造方法的一例的工序图。但是，该工序图不对本发明进行任何限制。

利用图15对将p型半导体基板用于半导体基板时的例子进行说明。首先，优选用碱性水溶液对p型半导体基板110进行清洗。通过用碱性水溶液进行清洗，可以将在半导体基板表面存在的有机物、颗粒等除去，钝化效果进一步提高。作为利用碱性水溶液的清洗的方法，可以例示通常已知的RCA清洗等。例如，将半导体基板浸渍到氨水-双氧水的混合溶液中并在60℃～80℃进行处理，从而可以将有机物及颗粒除去，对半导体基板进行清洗。清洗时间优选为10秒～10分钟、进一步优选为30秒～5分钟。

接着，对于图15的(a)所示的p型半导体基板110，通过碱蚀刻等在受光面(表面)形成纹理结构(金字塔形状、未图示)，抑制来自受光面的太阳光的反射。之后，如图15的(b)所示，将n型扩散层形成用组合物111赋予至受光面的一部分，如图15的(c)所示那样进行热扩散而形成第一n型扩散层113。作为n型扩散层形成用组合物111，可以使用包含磷或锑的扩散液。作为热扩散温度，优选设为800℃～1000℃。此外，作为n型扩散层形成用组合物，例如可以使用日本特开2012-084830号公报中记载的物质。

如图15的(d)所示，接着利用三氯氧化磷等形成PSG(磷硅酸盐玻璃)层114，接着，如图15的(e)所示形成第二n型扩散层115。之后，通过浸渍到氢氟酸等蚀刻液中，从而将PSG层114及n型扩散层形成用组合物的热处理物(烧成物)112除去(图15的(f))。

接着，如图15的(g)所示，将p型扩散层形成用组合物116赋予至半导体基板的背面。此时，赋予p型扩散层形成用组合物可以是在半导体基板的背面的一部分，也可以是在整个面。此外，p型扩散层形成用组合物可以使用包含硼等的组合物。作为p型扩散层形成用组合物，例如可以使用日本特开2011-005312号公报中记载的物质。

接着，如图15的(h)所示，进行热扩散而形成p⁺型扩散层117。进行热扩散的温度优选设为800℃～1050℃。

接着，如图15的(i)所示，通过浸渍到氢氟酸等蚀刻液中，从而将p型扩散层形成用组合物的热处理物(烧成物)116’除去(图15的(f))。

接着，如图15的(j)所示，在受光面形成防反射膜118。作为防反射膜118，可以举出氮化硅膜、氧化钛膜等。在防反射膜118与p型半导体基板110之间可以进一步存在氧化硅等表面保护膜(未图示)。此外，也可以将本发明的钝化层用作表面保护膜。

接着，如图15的(k)所示，在背面的一部分区域形成以氧化铝为主要成分的钝化层119。作为钝化层119的形成方法，例如可以举出以下的方法：使用公知的赋予方法等，在半导体基板上赋予钝化层形成用组合物而形成组合物层，并对该组合物层进行热处理(烧成)。具体来说，作为钝化层形成用组合物的赋予方法，可以举出浸渍法、丝网印刷等各种印刷法、旋涂法、刷涂法、喷雾法、刮板法、辊涂法、喷墨法等。这些之中，从图案形成性的观点出发，优选各种印刷法、喷墨法等，更优选丝网印刷法。

钝化层形成用组合物在半导体基板上的赋予量可以根据目的适当选择。例如，可以适当调整钝化层形成用组合物的赋予量，以使所形成的钝化层的厚度达到上述优选的厚度。

钝化层形成用组合物层的热处理(烧成)条件只要是能够使组合物层中包含的有机铝化合物转换成作为其热处理物(烧成物)的氧化铝(Al₂O₃)就没有特别限制。其中，优选为能够形成不具有特定晶体结构的无定形的Al₂O₃层的热处理(烧成)条件。通过使钝化层由无定形的Al₂O₃层构成，可以使钝化层更有效地具有负电荷，可以得到更优异的钝化效果。具体来说，热处理(烧成)温度优选为400℃以上、更优选为400℃～900℃、进一步优选为450℃～800℃。此外，热处理(烧成)时间可以根据热处理(烧成)温度等适当选择。例如，热处理(烧成)时间可以为0.1小时～10小时，优选为0.2小时～5小时。

通过在背面的p型层上形成由所述钝化层形成用组合物形成的钝化层119，可以制造发电效率优异的太阳能电池元件。

之后，如图15的(l)所示，在受光面及背面侧赋予电极形成用糊后进行热处理，如图15的(m)所示形成受光面电极120及背面电极121。通过使用包含具有烧通性的玻璃粉末的物质作为受光面电极形成用糊，可以如图15的(m)所示那样贯通防反射膜115，并在n型扩散层113上形成受光面电极120而得到欧姆接触。如上所述，可以得到第三太阳能电池元件。

在利用包含图15所示的制造工序的制造方法所制造的第三太阳能电池元件中，可以使由铝等形成的背面电极为点接触结构(例如，图17所示的电极配置)，可以减少基板的翘曲等。进而通过使用所述钝化层形成用组合物，能够以优异的生产率在形成有电极的区域以外的p型层上形成钝化层。

图16是使用了n型半导体基板的例子，通过在图15中将p型和n型调换来实施。具体来说，将p型半导体基板110替换为n型半导体基板130，将n型扩散层形成用组合物111替换为p型扩散层形成用组合物131，将n型扩散层形成用组合物的热处理物(烧成物)112替换为p型扩散层形成用组合物的热处理物(烧成物)132，将第一n型扩散层113替换为第一p型扩散层133，将第二n型扩散层115替换为第二p型扩散层135，将p型扩散层形成用组合物116替换为n型扩散层形成用组合物136，将p型扩散层形成用组合物的热处理物(烧成物)116’替换为n型扩散层形成用组合物的热处理物(烧成物)136’，将p⁺型扩散层117替换为n⁺型扩散层137。需要说明的是，图15中的PSG(磷硅酸盐玻璃)层114在图16中为BSG(硼硅酸盐玻璃)层134。

图17是示意性地示出形成了背面电极121的半导体基板中的背面电极121的配置的一例的俯视图。图17中，多个矩形的背面电极121相互隔开配置在p型半导体基板110上。此外，图18是示意性地示出形成了背面电极121的半导体基板中的背面电极配置的另一例的俯视图。图18中，2个长方形的背面电极121在p型半导体基板110上按照各自的长边平行的方式进行配置。本发明中的背面电极121的配置可以为图17所示的方式，也可以为图18所示的方式。

图19是示意性地示出形成了受光面电极120的半导体基板中的受光面电极的配置的一例的俯视图。作为受光面电极120，例如，如图19所示，可以形成受光面汇流条电极50和受光面指状电极51。图19中，L2表示半导体基板的一边的长度，L8表示受光面汇流条电极50的宽度，L9表示受光面指状电极51的宽度。作为受光面汇流条电极50的宽度的L8优选为500μm～3mm，作为受光面指状电极51的宽度的L9优选为10μm～400μm。

图20是在p型半导体基板110上形成了背面电极121及钝化层119的半导体基板的背面的俯视图的一例。图20中，多个矩形的背面电极121相互隔开配置，在背面电极121以外的区域形成了钝化层119。图20中，L1表示形成有钝化层119的区域的一边的长度，L2表示p型半导体基板110的一边的长度。L3及L4分别表示矩形的背面电极121的一边的长度。L3及L4分别优选为10μm～156mm。

图21是在p型半导体基板110上形成了背面电极121及钝化层119的半导体基板的背面的俯视图的另一例。图21中，2个长方形的背面电极121按照各自的长边平行的方式进行配置，在背面电极121以外的区域形成了钝化层119。图21中，L1表示形成有钝化层119的区域的一边的长度，L2表示p型半导体基板10的一边的长度。L5表示长方形状的背面电极121的短边的长度。L5优选为50μm～10mm。

需要说明的是，作为p型半导体基板110的一边的长度的L2优选为125mm～156mm。作为形成钝化层119的区域的一边的长度的L1优选为100μm～156mm。

<太阳能电池组件>

太阳能电池组件包含至少1个所述太阳能电池元件，通过在太阳能电池元件的电极上配置布线材料而构成。太阳能电池还可以根据需要藉由布线材料连接多个太阳能电池元件、并利用密封材料进行密封而构成。

作为所述布线材料及密封材料，没有特别限制，可以从本技术领域通常所用的材料中适当选择。

对所述太阳能电池组件的大小没有限制。优选为0.5m²～3m²。

实施例

以下，利用实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明不受这些实施例的限定。需要说明的是，只要没有特别声明，则“％”为质量基准。

<实施例1A>

(钝化层形成用组合物1A的制备)

将2.00g三仲丁氧基铝及2.01g松油醇(Nippon Terpene Chemicals，Inc.、产品名Terpineol-LW)混合，制备出有机铝化合物溶液。另行将5.00g乙基纤维素(日进化成株式会社、ETHOCEL STD200)及95.02g松油醇混合，在150℃搅拌1小时，制备出乙基纤维素溶液。将所得到的2.16g有机铝化合物溶液和3.00g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物1A。钝化层形成用组合物1A中的乙基纤维素的含量为2.9％，有机铝化合物的含量为20.9％。表1中示出各成分的含量。需要说明的是，在表1的组成的记载中“-”表示为未添加。

(钝化层的形成)

作为半导体基板，使用表面为镜面形状的单晶型p型硅基板(株式会社SUMCO、50mm见方、厚度：625μm)。使用RCA清洗液(关东化学株式会社、Frontier Cleaner-A01)在70℃将硅基板浸渍清洗5分钟，进行了前处理。

之后，使用丝网印刷法，按照使干燥后的厚度达到5.0μm的方式在经过前处理的硅基板上在镜面形状侧的整个面赋予上述得到的钝化层形成用组合物1A，在150℃干燥处理3分钟。接着，在550℃进行1小时热处理(烧成)，然后在室温(25℃)下放置冷却，制作了评价用基板。

(钝化层的平均厚度及密度的评价)

利用触针式高度差计(AmBios公司、XP-2)，以速度0.1mm/s、针负荷0.5mg的条件对所制作的钝化层的厚度进行3点测定，以其算术平均值的形式求出平均厚度。将评价结果示于表1。

此外，基于赋予前及热处理(烧成)后的半导体基板的质量差、与钝化层的面积及厚度计算出钝化层的密度。将评价结果示于表1。需要说明的是，在表1的评价的记载中“-”表示为未评价。

(结晶化氧化铝的存在与否的确认)

对于评价用基板的钝化层，利用X射线衍射分析法确认了是否存在结晶化氧化铝，结果可知，未检测出结晶化氧化铝，氧化铝全部为非晶态结构的氧化铝。X射线衍射分析法中的测定条件如下所述。

对于形成了钝化层的硅基板，利用X射线衍射计(Rigaku Corporation、LAD-2X)测定了X射线衍射图案。X射线源为Cu-Kα，输出为电压40kV，电流为20mA，入射狭缝为1°，散射狭缝为1°，受光狭缝为0.3mm，扫描速度为2°min^-1，以该条件进行测定。所得到的X射线衍射图案仅观察到了硅的峰，未观察到来自结晶化氧化铝的峰。

(有效寿命的测定)

对于上述得到的评价用基板，利用寿命测定装置(日本Semilab株式会社、WT-2000PVN)，在室温(25℃)下通过微波反射光电导衰减法测定了刚制作后(1小时后)的有效寿命(μs)。所得到的评价用基板的赋予了钝化层形成用组合物的区域的刚制作后的有效寿命为220μs。

此外，如下进行了经时稳定性的评价。将结果示于表1。需要说明的是，经时稳定性如下评价：将评价用基板放入50℃、80％RH的恒温恒湿槽中，保存1个月后与上述同样地测定有效寿命，从而评价了经时稳定性。保存后的有效寿命越长，则可以说经时稳定性越优异。将评价结果示于表1。

(太阳能电池元件的制作)

作为半导体基板，使用了利用三氯氧化磷在两面形成了n型扩散层、进而在单面(受光面侧)形成了SiNx膜的156mm见方p型硅基板(ADVANTEC Co.，LTD.、n型扩散层薄膜电阻：60Ω/□、经两面纹理处理、SiNx膜的厚度：80nm)。在半导体基板的背面上利用上述得到的钝化层形成用组合物1A进行丝网印刷，以使组合物层形成图6所示的图案。具体来说，使用具有与图8所示的具有8mm×8mm的正方形的开口部60和非开口部61的背面电极形成用的丝网掩模版相反的开口部图案的丝网掩模版(图8的正方形的开口部60成为非开口部的版)，在背面电极形成预定区域以外的区域对钝化层形成用组合物1A进行丝网印刷，使干燥后的厚度达到5μm，并在150℃干燥处理3分钟。接着，在550℃热处理(烧成)1小时，在形成钝化层后，放置冷却至室温(25℃)。

接着，利用图8所示的背面电极形成用的丝网掩模版，在背面电极形成预定区域对铝电极糊(PVG solutions株式会社、PVG-AD-02)进行丝网印刷，并在150℃干燥处理3分钟。接着，在受光面侧，利用图9所示那样的具有汇流条宽度1.5mm、指状宽度150μm的开口部的受光面电极形成用的丝网掩模版，对银电极糊(杜邦公司、PV159A)进行丝网印刷，并在150℃干燥处理3分钟。之后，利用隧道型烧成炉(Noritake公司)在700℃进行热处理(烧成)而形成受光面电极及背面电极，制作出太阳能电池元件。

在刚制作太阳能电池元件后(1小时后)，利用太阳能电池元件太阳模拟器(WACOM ELECTRIC CO.，LTD.、XS-155S-10)对发电特性(短路电流密度、开路电压、曲线因子、转换效率)进行评价。将结果示于表1。需要说明的是，按照受光面积为125mm×125mm的方式盖上掩模而进行评价。发电特性根据JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)进行测定。

此外，将所制作的太阳能电池元件放入50℃、80％RH的恒温恒湿槽中，保存1个月后，评价了保存后的太阳能电池元件的发电特性。将结果示于表1。保存后的转换效率的变化率为97.7％，转换效率降低了2.3％。将评价结果示于表1。

<实施例2A>

将4.79g三仲丁氧基铝、2.56g乙酰乙酸乙酯及4.76g松油醇混合，在25℃搅拌1小时而得到有机铝化合物溶液。另行将12.02g乙基纤维素及88.13g松油醇混合，在150℃搅拌1小时，制备出乙基纤维素溶液。接着，将2.93g有机铝化合物溶液及2.82g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物2A。钝化层形成用组合物2A中的乙基纤维素的含量为5.9％，有机铝化合物的含量为20.1％。

除了使用上述制备的钝化层形成用组合物2A以外，与实施例1A同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为204μs。

除了代替钝化层形成用组合物1A而使用钝化层形成用组合物2A以外，与实施例1A同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表1。

<实施例3A>

将4.96g三仲丁氧基铝、3.23g丙二酸二乙酯及5.02g松油醇混合，在25℃搅拌1小时而得到有机铝化合物溶液。将所得到的2.05g有机铝化合物溶液及与实施例2A同样地制备的2.00g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物3A。钝化层形成用组合物3A中的乙基纤维素的含量为5.9％、有机铝化合物的含量为20.0％。

除了使用上述制备的钝化层形成用组合物3A以外，与实施例1A同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为183μs。

除了代替钝化层形成用组合物1A而使用钝化层形成用组合物3A以外，与实施例1A同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表1。

<实施例4A>

将7.52g硬脂酸酰胺及67.67g松油醇混合，在130℃搅拌1小时而制备出硬脂酸酰胺溶液。将2.25g(乙酰乙酸乙酯)异丙醇铝、0.83g松油醇、16.07g环己醇异冰片酯及硬脂酸酰胺溶液1.30g混合，制备出钝化层形成用组合物4A。钝化层形成用组合物4A中的硬脂酸酰胺的含量为0.64％，有机铝化合物的含量为11.0％。

除了使用上述制备的钝化层形成用组合物4A以外，与实施例1A同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为130μs。

除了代替钝化层形成用组合物1A而使用钝化层形成用组合物4A以外，与实施例1A同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表1。

<实施例5A>

在实施例1A的太阳能电池元件的制作中，代替用丝网印刷法形成铝电极，而使利用铝蒸镀机(Sanyu Electron Co.，Ltd.、SVC-700TM)以125mm×125mm的实地图案进行蒸镀，除此以外与实施例1A同样地制作出太阳能电池元件。使真空度达到10^-4Pa以下后进行铝蒸镀，使半导体基板与蒸镀源的距离为70mm，处理5分钟并进行蒸镀。与实施例1A同样地进行评价，将评价结果示于表1。

<比较例1A>

实施例1A中，不进行钝化层形成用组合物1A的赋予，除此以外与实施例1A同样地制作评价用基板。测定评价用基板的有效寿命并进行了评价。有效寿命为20μs。

实施例1A中，不进行钝化层形成用组合物1A的赋予，除此以外与实施例1A同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表1。

<比较例2A>

将2.01g四乙氧基硅烷、1.99g松油醇及与实施例2A同样地制备的4.04g乙基纤维素溶液混合，制备出无色透明的组合物C2。

除了使用上述制备的组合物C2以外，与实施例1A同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为23μs。

除了代替钝化层形成用组合物1A而使用组合物C2以外，与实施例1A同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表1。

[表1]

<实施例1B>

(钝化层形成用组合物1B的制备)

将2.00g三仲丁氧基铝及2.01g松油醇(Nippon Terpene Chemicals，Inc.、产品名Terpineol-LW)混合，制备出有机铝化合物溶液。另行将5.00g乙基纤维素(日进化成株式会社、ETHOCEL STD200)及95.02g松油醇混合，在150℃搅拌1小时，制备出乙基纤维素溶液。将所得到的2.16g有机铝化合物溶液和3.00g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物1B。钝化层形成用组合物1B中的乙基纤维素的含量为2.9％，有机铝化合物的含量为21％。在表2中示出各成分的含量。需要说明的是，在表2的组成的记载中“-”表示为未添加。

(钝化层的形成)

作为半导体基板，使用了表面为镜面形状的单晶型n型硅基板(株式会社SUMCO、50mm见方、厚度：625μm)。使用RCA清洗液(关东化学株式会社、Frontier Cleaner-A01)在70℃将硅基板浸渍清洗5分钟，进行了前处理。

之后，使用丝网印刷法，按照使干燥后的厚度达到5.0μm的方式在经过前处理的硅基板上在镜面形状侧的单面整个面赋予上述得到的钝化层形成用组合物1B，在150℃干燥处理3分钟。接着，在550℃进行1小时热处理(烧成)。之后，对硅基板的相反面也同样地进行处理，制作出在硅基板的两面形成有钝化层的评价用基板。

使用X射线衍射装置(Rigaku Corporation、LAD-2X)，对两面形成有钝化层的半导体基板测定了X射线衍射图，结果未观察到Si以外的结晶化物，在钝化层中未检测出结晶化的氧化铝。将评价结果示于表2。需要说明的是，X射线衍射分析法中的测定条件如下所述。

对于形成了钝化层的硅基板，使用X射线衍射计(Rigaku Corporation、LAD-2X)测定了X射线衍射图案。X射线源为Cu-Kα，输出为电压40kV，电流为20mA，入射狭缝为1°，散射狭缝为1°，受光狭缝为0.3mm，扫描速度为2°min^-1，以该条件进行测定。

(钝化层的平均厚度及密度的评价)

利用触针式高度差计(AmBios公司、XP-2)，以速度0.1mm/s、针负荷0.5mg的条件对所制作的评价用基板的钝化层的厚度进行3点测定，计算出钝化层的平均厚度。将评价结果示于表2。

此外，基于赋予前及热处理(烧成)后的半导体基板的质量差、与钝化层的面积及厚度计算出钝化层的密度。将评价结果示于表2。需要说明的是，在表2的评价的记载中“-”表示为未评价。

(有效寿命的测定)

对于上述得到的评价用基板，利用寿命测定装置(日本Semilab株式会社、WT-2000PVN)，在室温(25℃)下通过微波反射光电导衰减法测定了刚制作后(1小时后)的有效寿命(μs)。所得到的评价用基板的赋予了钝化层形成用组合物的区域的刚制作后的有效寿命为220μs。

此外，如下进行了经时稳定性的评价。将结果示于表2。需要说明的是，经时稳定性如下评价：将评价用基板放入50℃、80％RH的恒温恒湿槽中，保存1个月后与上述同样地测定有效寿命，从而评价了经时稳定性。保存后的有效寿命越长，则可以说经时稳定性越优异。将评价结果示于表2。

(太阳能电池元件的制造方法)

使用上述得到的钝化层形成用组合物，制作了具有图13所示的结构的太阳能电池元件。具体的制作方法如下所示。首先，对于n型硅基板，通过激光钻孔形成了贯通受光面及背面的两面的直径为100μm的通孔(贯通孔)。此外，在受光面侧形成了纹理及n⁺型扩散层。之后，将钝化层形成用组合物赋予至受光面的整个面及背面的电极形成预定区域以外的区域，进行干燥处理而形成组合物层。之后，在550℃进行热处理(烧成)，形成了钝化层。

接着，在受光面的钝化层上形成了防反射膜。需要说明的是，n⁺型扩散层分别在通孔内部及背面的一部分(n型扩散区域)形成。接着，将银电极糊(杜邦公司、PV159A)用松油醇稀释成5倍，通过喷墨法填充至之前形成的贯通孔内部，进而还在受光面侧以网格状进行印刷。

另一方面，在来自n型硅基板的背面的n型扩散区域以条纹状印刷银电极糊(杜邦公司、PV159A)，以使在通孔上形成银电极糊层。具体来说，按照形成图12所示的背面电极20的图案状印刷了银电极糊。此外，在银电极糊层以外的区域按照形成图12所示的背面电极21的方式以图案状印刷铝电极糊(ADVANTEC Co.，LTD.、PVG-AD-02)，形成铝电极糊层。利用隧道炉(Noritake公司)，使其在大气气氛下于热处理(烧成)最高温度800℃进行保持时间为10秒的热处理，制作出形成有所期望的电极的太阳能电池元件。

关于此时形成了铝电极糊层的部分，通过热处理(烧成)使铝在p型硅基板内扩散，从而形成了p⁺型扩散层(p型扩散区域)。此外，在背面的形成有背面电极的区域以外的区域形成了含有氧化铝的钝化层。

在刚制作太阳能电池元件后(1小时后)，利用太阳能电池元件太阳模拟器(WACOM ELECTRIC CO.，LTD.、XS-155S-10)对发电特性(短路电流密度、开路电压、曲线因子、转换效率)进行评价。将结果示于表2。需要说明的是，按照受光面积为125mm×125mm的方式盖上掩模而进行评价。发电特性根据JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)进行测定。

此外，将所制作的太阳能电池元件放入50℃、80％RH的恒温恒湿槽中，保存1个月后，评价了保存后的太阳能电池元件的发电特性。将结果示于表2。保存后的转换效率的变化率为98.0％，转换效率降低了2.0％。将评价结果示于表2。

<实施例2B>

将4.79g三仲丁氧基铝、2.56g乙酰乙酸乙酯及4.76g松油醇混合，在25℃搅拌1小时而得到有机铝化合物溶液。另行将12.02g乙基纤维素及88.13g松油醇混合，在150℃搅拌1小时，制备出乙基纤维素溶液。接着，将2.93g有机铝化合物溶液及2.82g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物2B。钝化层形成用组合物2B中的乙基纤维素的含量为5.9％、有机铝化合物的含量为20.1％。

除了使用上述制备的钝化层形成用组合物2B以外，与实施例1B同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为204μs。

除了代替钝化层形成用组合物1B而使用钝化层形成用组合物2B以外，与实施例1B同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表2。

<实施例3B>

将4.96g三仲丁氧基铝、3.23g丙二酸二乙酯及5.02g松油醇混合，在25℃搅拌1小时而得到有机铝化合物溶液。将所得到的2.05g有机铝化合物溶液及与实施例2B同样地制备的2.00g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物3B。钝化层形成用组合物3B中的乙基纤维素的含量为5.9％，有机铝化合物的含量为20％。

除了使用上述制备的钝化层形成用组合物3B以外，与实施例1B同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为183μs。

除了代替钝化层形成用组合物1B而使用钝化层形成用组合物3B以外，与实施例1B同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表2。

<实施例4B>

将7.52g硬脂酸酰胺及67.67g松油醇混合，在130℃搅拌1小时，制备出硬脂酸酰胺溶液。将2.25g(乙酰乙酸乙酯)异丙醇铝(乙基乙酰乙酸二异丙醇铝)、0.83g松油醇、16.07g环己醇异冰片酯及1.30g硬脂酸酰胺溶液混合，制备出钝化层形成用组合物4B。钝化层形成用组合物4B中的硬脂酸酰胺的含量为0.6％、有机铝化合物的含量为11.0％。

除了使用上述制备的钝化层形成用组合物4B以外，与实施例1B同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。有效寿命为130μs。

除了代替钝化层形成用组合物1B而使用钝化层形成用组合物4B以外，与实施例1B同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表2。

<实施例5B>

使用钝化层形成用组合物1B，制作出图11所示的结构的太阳能电池元件。在n型半导体基板11的受光面依次形成有n⁺型扩散层12、半导体基板钝化层16和防反射膜13。此外，在背面，在n⁺型扩散层12(n型扩散区域)上形成了背面电极17，在p⁺型扩散层14(p型扩散区域)上形成了背面电极15。此外，在背面的形成有背面电极15及背面电极17的区域以外的区域形成了半导体基板钝化层16。

除了使用所得到的图11所示的太阳能电池元件以外，与实施例1B同样地进行评价。将评价结果示于表2。

<比较例1B>

实施例1B中，不进行钝化层形成用组合物1B的赋予，除此以外与实施例1B同样地制作出评价用基板。测定评价用基板的有效寿命并进行了评价。有效寿命为20μs。

实施例1B中，不进行钝化层形成用组合物1B的赋予，除此以外与实施例1B同样地制作出太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表2。

<比较例2B>

将2.01g四乙氧基硅烷、1.99g松油醇及与实施例2B同样地制备的4.04g乙基纤维素溶液混合，制备出无色透明的组合物C2。

除了使用上述制备的组合物C2以外，与实施例1B同样地在经前处理的硅基板上形成钝化层，并同样地进行评价。测定评价用基板的有效寿命并进行了评价。有效寿命为23μs。

除了代替钝化层形成用组合物1B而使用组合物C2以外，与实施例1B同样地制作出太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表2。

[表2]

<实施例1C>

〔半导体基板的准备〕

(钝化层形成用组合物1C的制备)

将作为有机铝化合物的2.00g三仲丁氧基铝及2.01g松油醇(NipponTerpene Chemicals，Inc.、产品名Terpineol-LW)混合，制备出有机铝化合物溶液。另行将5.00g乙基纤维素(日进化成株式会社、ETHOCEL STD200)及95.02g松油醇混合，在150℃搅拌1小时，制备出乙基纤维素溶液。将所得到的2.16g有机铝化合物溶液和3.00g乙基纤维素溶液混合，作为无色透明的溶液而制备出钝化层形成用组合物1C。钝化层形成用组合物1C中的乙基纤维素的含量为2.9％，有机铝化合物的含量为20.9％。在表3中示出各成分的含量。需要说明的是，在表3的组成的的记载中“-”表示为未添加。

(钝化层的形成)

作为半导体基板，使用表面为镜面形状的单晶型p型硅基板(株式会社SUMCO、50mm见方、厚度：625μm)。使用RCA清洗液(关东化学株式会社、Frontier Cleaner-A01)在70℃将p型硅基板浸渍清洗5分钟，进行了前处理。

之后，使用丝网印刷法，按照使干燥后的厚度达到5.0μm的方式在经过前处理的硅基板上在镜面形状侧的整个面赋予上述得到的钝化层形成用组合物1C，在150℃干燥处理3分钟。接着，在550℃进行1小时热处理(烧成)，然后在室温(25℃)下放置冷却，制作了评价用基板。

(钝化层的平均厚度及密度的测定)

利用触针式高度差计(AmBios公司、XP-2)，以速度0.1mm/s、针负荷0.5mg的条件对所制作的评价用基板中的钝化层的厚度进行3点测定，以其算术平均值的形式求出平均厚度。将评价结果示于表3。

此外，基于赋予前及热处理(烧成)后的半导体基板的质量差、与钝化层的面积及厚度计算出钝化层的密度。将评价结果示于表3。需要说明的是，在表3的评价的记载中“-”表示为未评价。

(结晶化氧化铝的存在与否的确认)

对于评价用基板的钝化层，利用X射线衍射分析法确认了是否存在结晶化氧化铝，结果可知，未检测出结晶化氧化铝，氧化铝全部为非晶态结构的氧化铝。X射线衍射分析法中的测定条件如下所述。

对于形成了钝化层的硅基板，利用X射线衍射计(Rigaku Corporation、LAD-2X)测定了X射线衍射图案。X射线源为Cu-Kα，输出为电压40kV，电流为20mA，入射狭缝为1°，散射狭缝为1°，受光狭缝为0.3mm，扫描速度为2°min^-1，以该条件进行测定。所得到的X射线衍射图案仅观察到了硅的峰，未观察到来自结晶化氧化铝的峰。

(有效寿命的测定)

对于上述得到的评价用基板，利用寿命测定装置(日本Semilab株式会社、WT-2000PVN)，在室温(25℃)下通过微波反射光电导衰减法测定了刚制作后(1小时后)的有效寿命(μs)。所得到的评价用基板中，赋予了钝化层形成用组合物的区域的刚制作后的有效寿命为220μs。

此外，如下进行了经时稳定性的评价。将结果示于表3。需要说明的是，经时稳定性如下评价：将评价用基板放入50℃、80％RH的恒温恒湿槽中，保存1个月后与上述同样地测定有效寿命，从而评价了经时稳定性。保存后的有效寿命越长，则可以说经时稳定性越优异。将评价结果示于表3。

(太阳能电池元件的制作)

将10g磷酸二氢铵(和光纯药工业株式会社)、5g乙基纤维素(DowChemical日本公司、STD200)、及松油醇(Nippon Terpene Chemicals，Inc.、Terpineol-LW)混合，在100℃热处理30分钟，制备出n型扩散层形成用组合物。用图19所示的图案的丝网掩模版对其进行印刷，接着在150℃进行干燥。之后，在900℃热处理20分钟，形成了第一n型扩散层。

需要说明的是，为了另行测定第一n型扩散层的薄膜电阻，在与上述同样的条件下，变化为45mm×45mm的实地图案而印刷n型扩散层形成用组合物，并进行热处理，制作出薄膜电阻测定用的试样。该n型扩散层的薄膜电阻为40Ω/□。薄膜电阻利用4探针测定装置(三菱化学株式会社、Loresta-EP)进行测定。

形成第一n型扩散层后，利用三氯氧化磷在820℃热处理20分钟，在两面形成了第二n型扩散层。第二n型扩散层的薄膜电阻为110Ω/□。接着，用5％氢氟酸水溶液进行蚀刻。

之后，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)以厚度为80nm的方式在受光面侧形成SiNx膜。接着，按照形成图20所示的图案的方式，利用上述得到的钝化层形成用组合物1C在背面上进行丝网印刷。具体来说，使用具有与图22所示的具有8mm×8mm的正方形的开口部60和非开口部61的背面电极形成用的丝网掩模版相反的开口部图案的丝网掩模版(图22的正方形的开口部60成为非开口部的版)，在背面电极形成预定区域以外的区域对钝化层形成用组合物1C进行丝网印刷，使干燥后的厚度达到5μm，并在150℃干燥处理3分钟。接着，在700℃热处理(烧成)10分钟后，放置冷却至室温(25℃)，形成钝化层。

接着，利用图22所示的背面电极形成用的丝网掩模版，在背面电极形成预定区域对铝电极糊(PVG solutions株式会社、PVG-AD-02)进行丝网印刷，并在150℃干燥处理3分钟。接着，在受光面侧，利用图23所示那样的具有汇流条宽度1.5mm、指状宽度150μm的开口部的受光面电极形成用的丝网掩模版，对银电极糊(杜邦公司、PV159A)进行丝网印刷，并在150℃干燥处理3分钟。之后，利用隧道型烧成炉(Noritake公司)在700℃进行热处理(烧成)而形成受光面电极及背面电极，制作出太阳能电池元件。

在刚制作太阳能电池元件后(1小时后)，利用太阳能电池元件太阳模拟器(WACOM ELECTRIC CO.，LTD.、XS-155S-10)对发电特性(短路电流密度、开路电压、曲线因子、转换效率)进行评价。将结果示于表3。需要说明的是，按照受光面积为125mm×125mm的方式盖上掩模而进行评价。发电特性根据JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)进行测定。

此外，将所制作的太阳能电池元件放入50℃、80％RH的恒温恒湿槽中，保存1个月后，评价了保存后的太阳能电池元件的发电特性。将结果示于表3。保存后的转换效率的变化率为98.9％，转换效率降低了1.1％。将评价结果示于表3。

<实施例2C>

将作为有机铝化合物的4.79g三仲丁氧基铝、2.56g乙酰乙酸乙酯、及4.76g松油醇混合，在25℃搅拌1小时而得到有机铝化合物溶液。另行将12.02g乙基纤维素、及88.13g松油醇混合，在150℃搅拌1小时，制备出乙基纤维素溶液。接着，将2.93g有机铝化合物溶液、及2.82g乙基纤维素溶液混合，作为无色透明的溶液而制备出钝化层形成用组合物2C。钝化层形成用组合物2C中的乙基纤维素的含量为5.9％，有机铝化合物的含量为20.1％。

除了代替钝化层形成用组合物1C而使用钝化层形成用组合物2C以外，与实施例1C同样地制作评价用基板，并同样地进行评价。有效寿命为204μs。

此外，除了代替钝化层形成用组合物1C而使用钝化层形成用组合物2C以外，与实施例1C同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表3。

<实施例3C>

将作为有机铝化合物的4.96g三仲丁氧基铝、3.23g丙二酸二乙酯、及5.02g松油醇混合，在25℃搅拌1小时而得到有机铝化合物溶液。将所得到的2.05g有机铝化合物溶液、与实施例2C同样地制备的2.00g乙基纤维素溶液混合，形成无色透明的溶液，制备出钝化层形成用组合物3C。钝化层形成用组合物3C中的乙基纤维素的含量为5.9％，有机铝化合物的含量为20.0％。

除了代替钝化层形成用组合物1C而使用钝化层形成用组合物3C以外，与实施例1C同样地制作评价用基板，并同样地进行评价。有效寿命为183μs。

此外，除了代替钝化层形成用组合物1C而使用钝化层形成用组合物3C以外，与实施例1C同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表3。

<实施例4C>

将7.52g硬脂酸酰胺、及67.67g松油醇混合，在130℃搅拌1小时，制备出硬脂酸酰胺溶液。将作为有机铝化合物的2.25g(乙酰乙酸乙酯)异丙醇铝、0.83g松油醇、16.07g环己醇异冰片酯、及1.30g硬脂酸酰胺溶液混合，制备出钝化层形成用组合物4C。钝化层形成用组合物4C中的硬脂酸酰胺的含量为0.6％，有机铝化合物的含量为11.0％。

除了代替钝化层形成用组合物1C而使用钝化层形成用组合物4C以外，与实施例1C同样地制作评价用基板，并同样地进行评价。有效寿命为130μs。

此外，除了代替钝化层形成用组合物1C而使用钝化层形成用组合物4C以外，与实施例1C同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表3。

<实施例5C>

在实施例1C的太阳能电池元件的制作中，代替用丝网印刷法形成铝电极，而利用铝蒸镀机(Sanyu Electron Co.，Ltd.、SVC-700TM)以125mm×125mm的实地图案进行蒸镀，除此以外与实施例1C同样地制作出太阳能电池元件。使真空度达到10^-4Pa以下后进行铝蒸镀，使半导体基板与蒸镀源的距离为70mm，处理5分钟并进行蒸镀。与实施例1C同样地进行评价，将评价结果示于表3。

<比较例1C>

实施例1C中，不进行钝化层形成用组合物1C的赋予，除此以外与实施例1C同样地制作出评价用基板。有效寿命为20μs。

此外，除了不进行钝化层形成用组合物1C的赋予以外，与实施例1C同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表3。

<比较例2C>

将2.01g四乙氧基硅烷、1.99g松油醇、及与实施例2C同样地制备的4.04g乙基纤维素溶液混合，制备出无色透明的组合物C2。

除了代替钝化层形成用组合物1C而使用组合物C2以外，与实施例1C同样地制作评价用基板，并同样地进行评价。有效寿命为23μs。

除了代替钝化层形成用组合物1C而使用组合物C2以外，与实施例1C同样地制作太阳能电池元件，并同样地进行评价。将评价结果示于表3。

[表3]

由以上可知，本发明的太阳能电池元件具有优异的转换效率且经时的太阳能电池特性的降低得到抑制。特别是，通过使用含有有机铝化合物的半导体基板钝化层形成用组合物，可以形成具有优异的钝化效果的半导体基板钝化层，使用该半导体基板钝化层所制作的太阳能电池元件显示出高转换效率。进而可知，通过使用含有有机铝化合物的半导体基板钝化层形成用组合物，可以用简便的工序以所期望的形状形成半导体基板钝化层。

需要说明的是，对于日本申请2013-007904、2012-218388、2012-218468及2012-156472的公开内容，将其全体作为参照并入到本说明书中。

本说明书中记载的全部文献、专利申请以及技术标准与具体且分别记载了各个文献、专利申请和技术标准的情况同程度地作为参照援引于本说明书中。

Claims (22)

1.一种太阳能电池元件，其具有：

半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面；

受光面电极，其配置于所述半导体基板的受光面上；

背面电极，其配置于所述半导体基板的背面上；和

钝化层，其配置于所述半导体基板的背面上并含有氧化铝。

2.一种太阳能电池元件，其具有：

半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面，在所述背面具有含有p型杂质的p型扩散区域及含有n型杂质的n型扩散区域；

第一金属电极，其设置于所述p型扩散区域上；

第二金属电极，其设置于所述n型扩散区域上；和

钝化层，其设置于所述半导体基板的背面的一部分或全部区域并含有氧化铝。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池元件，其中，所述p型扩散区域与所述n型扩散区域隔开配置并分别具有具备短边及长边的多个矩形部分，

所述p型扩散区域所具有的多个矩形部分，按照所述多个矩形部分的长边的方向沿着所述n型扩散区域所具有的多个矩形部分的长边的方向的方式进行配置，

所述p型扩散区域所具有的多个矩形部分与所述n型扩散区域所具有的多个矩形部分交替地配置。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池元件，其为背接触型的太阳能电池元件。

5.一种太阳能电池元件，其具有：

半导体基板，其具有受光面及所述受光面的相反侧的背面；

第1杂质扩散层的区域，其配置于所述受光面的一部分并扩散有杂质；

第2杂质扩散层的区域，其配置于所述受光面，且与第1杂质扩散层相比杂质浓度低；

受光面电极，其配置于所述第1杂质扩散层上；

背面电极，其配置于所述背面上；和

钝化层，其配置于所述受光面及背面中的至少一个面上并含有氧化铝。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池元件，其中，所述第1杂质扩散层及第2杂质扩散层为n型扩散层或p型扩散层。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层含有非晶态结构的氧化铝。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层的密度为1.0g/cm³～8.0g/cm³。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层的平均厚度为5nm～50μm。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层为含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物的热处理物。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池元件，其中，所述有机铝化合物包含下述通式(I、)所表示的有机铝化合物，

式中，R¹各自独立地表示碳原子数为1～8的烷基；n表示0～3的整数；X²及X³各自独立地表示氧原子或亚甲基；R²、R³及R⁴各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～8的烷基。

12.根据权利要求11所述的太阳能电池元件，其中，在所述通式(I)中，R¹各自独立地为碳原子数为1～4的烷基。

13.根据权利要求11或12所述的太阳能电池元件，其中，在所述通式(I)中，n为1～3的整数，R⁴各自独立地为氢原子或碳原子数为1～4的烷基。

14.根据权利要求11～13中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物中，所述通式(I)所表示的有机铝化合物的含量为0.5质量％～80质量％。

15.根据权利要求11～13中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物中，所述通式(I)所表示的有机铝化合物的含量为0.1质量％～50质量％。

16.根据权利要求10～15中任一项所述的太阳能电池元件，其中，所述钝化层形成用组合物还包含液态介质。

17.根据权利要求16所述的太阳能电池元件，其中，所述液态介质包含选自由萜溶剂、酯溶剂、醚溶剂及醇溶剂组成的组中的至少1种。

18.权利要求1及7～17中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其具有以下工序：

在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板的受光面上形成受光面电极的工序；

在所述半导体基板的背面上形成背面电极的工序；

在所述半导体基板的背面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和

对所述组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

19.权利要求2～4及7～17中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其具有以下工序：

在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面且在所述背面具有含有p型杂质的p型扩散区域及含有n型杂质的n型扩散区域的半导体基板的所述p型扩散区域上形成第一金属电极、在所述n型扩散区域上形成第二金属电极的工序；

在所述半导体基板的背面的一部分或全部区域赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和

对该组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

20.权利要求5～17中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其具有以下工序：

在具有受光面及所述受光面的相反侧的背面的半导体基板的所述受光面的一部分形成第1杂质扩散层的区域的工序；

在所述受光面形成杂质浓度低于所述第1杂质扩散层的第2杂质扩散层的区域的工序；

在所述第1杂质扩散层上形成受光面电极的工序；

在所述背面形成背面电极的工序；

在所述受光面及背面中的至少一个面上赋予含有有机铝化合物的钝化层形成用组合物而形成组合物层的工序；和

对所述组合物层进行热处理而形成含有氧化铝的钝化层的工序。

21.根据权利要求18～20中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其包括在400℃以上的温度下进行所述热处理。

22.根据权利要求18～21中任一项所述的太阳能电池元件的制造方法，其中，所述形成组合物层的工序包括利用丝网印刷法将所述钝化层形成用组合物赋予至半导体基板的步骤。