CN104969364A - 阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种阻挡层形成用组合物，其含有：选自通式1：(R1)4-nSi(OR2)n所示的至少一种烷氧基硅烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种含硅化合物；有机粘合剂；和分散介质，所述组合物在25℃下的粘度为1Pa·s～100Pa·s。式中，R1及R2各自独立地表示碳数1～6的脂肪族烃基或芳香族烃基，n表示1～4中任一个整数。在包含2个以上R1或R2的情况下，各R1或各R2可以相同也可以不同。

Description

阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法
技术领域
本发明涉及阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法。
背景技术
对于现有的硅太阳能电池元件的制造工序进行说明。
首先，为了促进陷光效应而实现高效率化，准备在受光面形成了纹理结构的p型硅基板，接着，在三氯氧磷(POCl3)、氮气以及氧气的混合气体气氛中在800℃～900℃下进行几十分钟的处理，在p型硅基板的表面同样地形成n型扩散层。接着，在受光面涂布银(Ag)等电极糊剂、在背面侧涂布铝(Al)等电极糊剂后，进行热处理(烧成)，由此获得太阳能电池元件。
然而，由于太阳光不会入射到受光面侧的电极的正下方，因而该部分不会发电。因此，开发了如下所述的背面电极型太阳能电池：在受光面不具有电极，在背面具有n+型扩散层及p+型扩散层，在各个扩散层上具有n电极及p电极(例如，参照日本特开2011-507246号公报)。
对于形成这样的背面电极型太阳能电池的方法进行说明。在n型硅基板的受光面及背面的整个面形成阻挡层。在这里，阻挡层具有抑制掺杂物在硅基板内扩散的功能。接着，除去硅基板的背面的阻挡层的一部分，形成开口部。而且，若p型掺杂物从阻挡层的开口部扩散至硅基板的背面，则在与开口部对应的区域形成p+型扩散层。接着，除去硅基板背面的所有阻挡层，之后再次在硅基板的背面的整个面形成阻挡层。然后，除去与形成了所述p+型扩散层的区域不同的区域的阻挡层的一部分，形成开口部，使n型掺杂物从该开口部扩散至硅基板的背面，形成n+型扩散层。接着，通过将硅基板的背面的阻挡层全部除去，在背面形成p+型扩散层及n+型扩散层。进一步，通过形成纹理结构、防反射层、钝化层、电极等，完成背面电极型太阳能电池。
提出了以下方法：作为所述阻挡层，利用通过热氧化法在硅基板表面生成的氧化膜(例如，参照日本特开2002-329880号公报)的方法。另一方面，还提出了以下方法：使用了包含SiO2前体的遮蔽糊剂的阻挡层的形成方法(例如，参照日本特开2011-119341号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在上述日本特开2002-329880号公报中记载的、通过热氧化法在硅基板表面生成氧化膜的方法中，生产周期(日文原文：スループット)长，因此存在制造成本变高这样的问题。
另外，在日本特开2011-119341号公报中记载的、使用含有SiO2前体的遮蔽糊剂的方法中，设想了0.1mPa·s～30mPa·s的低粘度的糊剂，但利用丝网印刷法的涂布变得困难，难以形成厚遮蔽层。因此，在该方法的情况下，存在无法充分防止掺杂物扩散的问题。
本发明是鉴于以上现有的问题而完成的，其课题在于，提供能够充分防止施主元素或受主元素向半导体基板扩散的阻挡层形成用组合物、使用其的带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法、以及太阳能电池元件的制造方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题的具体方案如下所述。
<1>一种阻挡层形成用组合物，其含有：选自下述通式1所示的至少一种烷氧基硅烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种含硅化合物；有机粘合剂；和分散介质，所述组合物在25℃下的粘度为1Pa·s～100Pa·s，
(R1)4-nSi(OR2)n···通式1
通式1中，R1及R2各自独立地表示碳数1～6的脂肪族烃基或芳香族烃基，n表示1～4中任一个整数，在包含2个以上R1或R2的情况下，各R1或各R2可以相同也可以不同。
<2>根据上述<1>的阻挡层形成用组合物，其中，所述含硅化合物的含有率以SiO2换算计为1质量％～18质量％。
<3>根据上述<1>所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述含硅化合物的含有率以SiO2换算计为5质量％～16质量％。
<4>根据上述<1>所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述含硅化合物的含有率以SiO2换算计为6质量％～13质量％。
<5>根据上述<1>～<4>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述有机粘合剂包含选自纤维素衍生物、丙烯酸类树脂以及醇酸树脂中的至少一种。
<6>根据上述<1>～<5>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述有机粘合剂包含乙基纤维素。
<7>根据上述<1>～<6>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述分散介质包含选自水、醇溶剂、醚溶剂、二醇单醚溶剂以及萜溶剂中的至少一种。
<8>根据上述<1>～<6>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，所述分散介质包含选自萜品醇、丁基卡必醇以及丁基卡必醇乙酸酯中的至少一种。
<9>根据上述<1>～<8>中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其在25℃下的粘度为10Pa·s～80Pa·s。
<10>一种带有阻挡层的半导体基板，其具有：
半导体基板、以及
被赋予到所述半导体基板上的、上述<1>～<9>中任一项所述的阻挡层形成用组合物的干燥体即阻挡层。
<11>一种太阳能电池用基板的制造方法，其包括：
将上述<1>～<9>中任一项所述的阻挡层形成用组合物赋予到半导体基板上，形成图案状的阻挡层的工序；以及
在所述半导体基板上的未形成有所述阻挡层的部分，扩散施主元素或受主元素，在所述半导体基板内部分地形成扩散层的工序。
<12>根据上述<11>的太阳能电池用基板的制造方法，其中，将所述阻挡层形成用组合物赋予到所述半导体基板的方法为丝网印刷法。
<13>一种太阳能电池元件的制造方法，其包括：
在通过上述<11>或<12>所述的制造方法获得的太阳能电池用基板的扩散层上，形成电极的工序。
发明效果
根据本发明，可以提供能够充分防止施主元素或受主元素向半导体基板扩散的阻挡层形成用组合物、使用其的带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法、以及太阳能电池元件的制造方法。
附图说明
图1为示意性地表示本发明的太阳能电池用基板及太阳能电池元件的制造工序的一例的剖视图。
具体实施方式
首先，对于本发明的阻挡层形成用组合物进行说明，接着对于使用阻挡层形成用组合物的带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法进行说明。
需要说明的是，本说明书中“工序”这样的术语不仅是独立的工序，而且在与其他工序没有明确区别的情况下，只要达到该工序所期望的作用，则也包括在该用语中。另外，本说明书中“～”表示包括将其前后记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。进一步，本说明书中，组合物中的各成分的量在组合物中存在多个与各成分相当的物质的情况下，如果没有特别限定，则是指组合物中存在的该多个物质的总量。本说明书中“层”这样的术语除了包括在以俯视图进行观察时形成在整个面的形状的构成以外，还包括形成在面的一部分的形状的构成。
另外，有时将施主元素或受主元素称为掺杂物。
需要说明的是，本发明中的阻挡层不仅包括在以俯视图的形式观察半导体基板时阻挡层形成在整个面的情况，还包括阻挡层形成在面的一部分的情况。
<阻挡层形成用组合物>
本发明的阻挡层形成用组合物含有：选自下述通式1所示的至少一种烷氧基硅烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种含硅化合物；有机粘合剂；和分散介质。而且，本发明的阻挡层形成用组合物在25℃下的粘度为1Pa·s～100Pa·s。
(R1)4-nSi(OR2)n···通式1
通式1中，R1及R2各自独立地表示碳数1～6的脂肪族烃基或芳香族烃基，n表示1～4中任一个整数。在包含2个以上的R1或R2的情况下，各R1或各R2可以相同也可以不同。
以下，将选自通式(R1)4-nSi(OR2)n所示的至少一种烷氧基硅烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种含硅化合物也称为“特定含硅化合物”。硅氧烷化合物是指具有Si-O-Si键的化合物。
本发明的阻挡层形成用组合物阻碍作为掺杂物的施主元素或受主元素向半导体基板扩散。因此，在半导体基板中不希望使施主元素或受主元素扩散的区域，使用本发明的阻挡层形成用组合物形成阻挡层，由此能够防止在所述区域的施主元素及受主元素的扩散。因此，能够在半导体基板内选择性地形成掺杂区域。对于该理由，考虑如下所述。
在阻挡层形成用组合物中含有能够调节成特定粘度的有机粘合剂、分散介质的同时含有特定含硅化合物，将该阻挡层形成用组合物通过丝网印刷法涂布到半导体基板并进行热处理而形成阻挡层，该阻挡层具有高阻挡性能。这是因为丝网印刷法中能够容易地形成厚阻挡层。另外，通过使用将粘度调节为1Pa·s～100Pa·s的阻挡层形成用组合物，能够形成难以产生裂纹的阻挡层。该阻挡层具有高阻挡性能，也就是说能够有效防止掺杂物的扩散。
特定含硅化合物为选自下述通式1所示的至少一种烷氧基硅烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种。
(R1)4-nSi(OR2)n   通式1
通式1中，R1及R2各自独立地为碳数1～6的脂肪族烃基或芳香族烃基，n为1～4中任一个整数。在包含2个以上的R1或R2的情况下，各R1或各R2可以相同也可以不同。
作为R1及R2，可各自独立地例示出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基等烷基、苯基、卤代烷基等。
具体来说，作为烷氧基硅烷，优选使用选自四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷及甲基三乙氧基硅烷中的至少一种，更优选使用选自四乙氧基硅烷及四甲氧基硅烷中的至少一种。由于四乙氧基硅烷及四甲氧基硅烷富于反应性，因而容易形成致密的层，能够形成阻挡性能高的阻挡层。
另外，作为使烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂，可列举出下述通式2及通式3所示的化合物。
SinOn-1(OCH3)2(n+1)  通式2
SinOn-1(OC2H5)2(n+1)  通式3
通式2以及通式3中，n各自独立地表示2～100的整数，n优选为2～20，n更优选为3～8。作为这样的市售品，可列举出三菱化学株式会社的硅酸甲酯低聚物“MKC Silicate”、多摩化学工业株式会社的硅酸酯(Silicate40、Silicate 45、M Silicate 51等)、Colcoat株式会社的硅酸酯(MethylSilicate 51、Methyl Silicate 53A、Ethyl Silicate 40、Ethyl Silicate 48)、像EMS-485这样的硅酸酯低聚物、聚二甲基硅氧烷等甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油、改性硅油等硅油。
另外，作为特定含硅化合物，可以使用聚硅氮烷。通过使用反应性高的聚硅氮烷，容易形成致密的层，能够形成阻挡性能高的阻挡层。可以使用无机聚硅氮烷及有机聚硅氮烷中的任一种，作为无机聚硅氮烷，可列举出例如具有下述通式4所示的结构单元的直链状化合物。
[化1]
通式4
通式4中，n表示整数。
无机聚硅氮烷的重均分子量优选为690～2000。特别是，可列举出一分子中具有3～10个SiH3基、利用化学分析测定的元素比率为Si：59～61、N：31～34以及H：6.5～7.5的各质量％的全氢聚硅氮烷；以及聚苯乙烯换算平均分子量为3,000～20,000的范围内的全氢聚硅氮烷。需要说明的是，无机聚硅氮烷的重均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)并根据使用了标准聚苯乙烯的标准曲线进行换算。
作为聚硅氮烷的市售品，可列举出AZ Electronic Materials公司的“NN110”、Clariant Japan公司的“AQUAMICA”、Lease-factory公司的“Hard Barrier XR”等。
为了进行水解，根据需要可以在阻挡层形成用组合物中添加水、催化剂等。作为催化剂，可例示出盐酸、硝酸、硫酸、硼酸、磷酸、氢氟酸等无机酸、以及甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、油酸、亚油酸、水杨酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、草酸、乳酸、琥珀酸等有机酸。另外，作为催化剂，还可以添加氨、胺等碱。
另外，阻挡层形成用组合物中的特定含硅化合物的含有率以SiO2换算计优选为1质量％～18质量％、更优选为5质量％～16质量％、进一步优选为6质量％～13质量％。通过在上述范围内，存在能够获得充分的阻挡层控制效果的倾向。
(分散介质)
本发明的阻挡层形成用组合物含有分散介质。分散介质是指：组合物中使特定含硅化合物或有机粘合剂分散或溶解的介质。
作为所述溶剂，可列举出例如：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；二乙基醚、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、二乙二醇单正丁基醚(别称丁基卡必醇)、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-正己基醚等醚溶剂；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸正戊酯、醋酸仲戊酯、醋酸3-甲氧基丁酯、醋酸甲基戊酯、醋酸2-乙基丁酯、醋酸2-乙基己酯、醋酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、醋酸苄酯、醋酸环己酯、醋酸甲基环己酯、醋酸壬酯、乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯、醋酸二乙二醇甲基醚酯、醋酸二乙二醇单乙基醚酯、醋酸二乙二醇单正丁基醚酯(别称丁基卡必醇乙酸酯)、醋酸二丙二醇甲基醚酯、醋酸二丙二醇乙基醚酯、二醋酸乙二醇酯、醋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、二甲亚砜等非质子性极性溶剂；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、苯酚、环己醇、甲基环己醇、苄醇、异冰片基环己醇、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(溶纤剂)、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；α-萜品烯、α-萜品醇、月桂烯、别罗勒烯(日文原文：アロオシメン、Allo-Ocimene)、柠檬烯、双戊烯、α-蒎烯、β-蒎烯、松油醇、香芹酮、罗勒烯、水芹烯等萜溶剂；二甲苯、异冰片基苯酚、1-异丙基-4-甲基-双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二甲酸酐、以及p-薄荷烯基苯酚(日文原文：メンテニルフェノール)。它们可以单独使用一种或组合两种以上使用。
它们当中，从对半导体基板的涂布性的观点出发，作为分散介质，优选为选自水、醇溶剂、醚溶剂、二醇单醚溶剂以及萜溶剂中的至少一种，更优选为水、醇、溶纤剂、萜品醇(α-萜品醇等)、二乙二醇单正丁基醚、或醋酸二乙二醇单正丁基醚酯，进一步优选为选自萜品醇、丁基卡必醇以及丁基卡必醇乙酸酯中的至少一种。
就阻挡层形成用组合物中的分散介质的含有率而言，考虑涂布性、以及掺杂物浓度来进行决定，例如，优选为5质量％以上且99质量％以下，更优选为20质量％以上且95质量％以下，进一步优选为40质量％以上且90质量％以下。
(有机粘合剂)
本发明的阻挡层形成用组合物含有有机粘合剂。通过含有有机粘合剂，能够调节粘度，另外，还能够抑制丝网印刷时的印刷线的流挂(日文原文：ダレ)。
作为有机粘合剂，可以适当选择例如：聚乙烯醇、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基酰胺树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚环氧乙烷树脂、聚砜树脂、丙烯酰胺烷基砜树脂、纤维素醚、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基纤维素等纤维素衍生物、明胶、明胶衍生物、淀粉、淀粉衍生物、海藻酸钠化合物、黄原胶、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)丙烯酸烷基酯树脂、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯树脂等含有氨基的(甲基)丙烯酸酯树脂、丁二烯树脂、苯乙烯树脂、丁缩醛树脂、以及它们的共聚物。
它们当中，作为有机粘合剂，从分解性、以及防止丝网印刷时的液流挂的观点出发，优选包含选自丙烯酸树脂、醇酸树脂以及纤维素衍生物中的至少一种，更优选至少包含纤维素衍生物。作为纤维素衍生物，可例示出乙基纤维素、硝基纤维素、乙酰纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素，它们当中优选使用乙基纤维素。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
有机粘合剂的分子量没有特别限定，理想的是考虑组合物的期望的粘度进行适当调整。在阻挡层形成用组合物中，有机粘合剂的含有率优选为0.5质量％以上且30质量％以下、更优选为3质量％以上且25质量％以下、进一步优选为3质量％以上且20质量％以下。
需要说明的是，作为所述分散介质及有机粘合剂，可以使用溶解了有机粘合剂的分散介质。
需要说明的是，阻挡层形成用组合物中，作为与有机粘合剂一起使用或代替有机粘合剂的材料，可以使用作为溶剂例示的异冰片基环己醇。异冰片基环己醇可以作为“Terusolve MTPH”(日本Terpene化学株式会社、商品名)从市面上获得。异冰片基环己醇的沸点高至308℃～318℃，另外，在从阻挡层中除去时，可以不像有机粘合剂那样地进行利用烧成的脱脂处理，而是通过加热使其气化而消失。
在阻挡层形成用组合物含有异冰片基环己醇的情况下，异冰片基环己醇的含有率在阻挡层形成用组合物的总质量中优选为0.5质量％～85质量％，更优选为1质量％～80质量％，进一步优选为2质量％～80质量％。
(其他成分)
阻挡层形成用组合物除了可以含有特定含硅化合物、有机粘合剂、和分散介质以外，还可以根据需要含有作为其他成分的增粘剂、湿润剂、表面活性剂、无机粉末、触变剂等各种添加剂。
作为所述表面活性剂，可列举出非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂等。其中，从重金属等杂质向半导体设备的混入少的方面出发，优选非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。进而，作为非离子表面活性剂，可例示出含硅表面活性剂、含氟表面活性剂以及有机系表面活性剂，由于在扩散等的加热时快速地进行烧成，因而优选有机系表面活性剂。
作为有机系表面活性剂，可例示出环氧乙烷-环氧丙烷的嵌段共聚物、乙炔二醇化合物等，从更进一步降低半导体设备的电阻值的偏差方面出发，更优选乙炔二醇化合物。
作为无机粉末，可例示出氧化硅、氮化硅、碳化硅等的粉末。
阻挡层形成用组合物可以含有触变剂。由此能够容易地控制触变性，能够构成具有适合于丝网印刷的粘度的丝网印刷用的阻挡层形成用组合物。进而，另外，通过控制触变性，能够抑制印刷时的阻挡层形成用组合物的印刷图案的渗透及流挂。
作为触变剂，可例示出聚醚化合物、脂肪酸酰胺、有机填料、无机填料、氢化蓖麻油、脲氨基甲酸酯酰胺、生物胶(日文原文：バイオガム)、瓜尔胶、刺槐豆胶、角叉菜胶、果胶、琼脂、β葡聚糖、罗望子胶、车前籽胶、聚乙烯基吡咯烷酮、硅酮系增粘凝胶化剂以及油系凝胶化剂(商品名：Gelol(新日本理化株式会社)、“Gelol”为注册商标)。
上述有机粘合剂可以兼具触变剂的作用，作为这样的材料，可列举出乙基纤维素。
就本发明的阻挡层形成用组合物而言，从不会污染半导体基板、即抑制半导体基板中的载流子的再结合的观点出发，铁、钨、金、镍、铬、锰等金属的含有率在阻挡层形成用组合物中优选为10质量％以下、更优选为5质量％以下、进一步优选为1质量％以下。
阻挡层形成用组合物在25℃下的粘度为1Pa·s～100Pa·s。
本说明书中粘度是指定义为以下值：用在25℃下用1分钟并以规定的次数每分钟(min-1、1/60sec-1)使EMD型旋转粘度计旋转时的测定值乘以规定的换算系数而得的值。换算系数根据旋转数以及所用的圆锥的种类而不同。本说明书中，对于保持在25±1℃的阻挡层形成用组合物，使用安装有圆锥角度3°、圆锥半径14mm的圆锥转子的EMD型旋转粘度计，测定粘度。
就本发明的阻挡层形成用组合物而言，在25℃下、利用EHD型旋转粘度计以旋转速度0.5min-1～5min-1进行测定的粘度为1Pa·s～100Pa·s、更优选为5Pa·s～80Pa·s、进一步优选为10Pa·s～80Pa·s、特别优选为10Pa·s～60Pa·s。若阻挡层形成用组合物的粘度为1Pa·s以上，则涂布到半导体基板时不易引起液流挂，另外，若为100Pa·s以下，则能够形成精细的涂布图案。
本发明的阻挡层形成用组合物可以使用掺和器、乳钵、转子、自转·公转搅拌器等，对特定含硅化合物、有机粘合剂、分散介质、和根据需要添加的成分进行混合而得到。另外，混合时，可以根据需要加热。此时的加热温度可以为例如30℃～100℃。
<带有阻挡层的半导体基板>
本发明的带有阻挡层的半导体基板具有半导体基板、和赋予到所述半导体基板上的所述阻挡层形成用组合物的干燥体即阻挡层。通过在半导体基板上设置有阻挡层，能够在设置有阻挡层的区域以外的区域选择性地形成杂质扩散层。
作为阻挡层形成用组合物向半导体基板的赋予量，没有特别限定，优选为0.01g/m2～100g/m2、更优选为0.1g/m2～20g/m2。赋予阻挡层形成用组合物而形成的阻挡层的厚度没有特别限定，优选为0.1μm～50μm、更优选为1μm～30μm。
另外，阻挡层为阻挡层形成用组合物的干燥体，通过除去阻挡层形成用组合物中所含的分散介质的至少一部分而形成。作为分散介质的除去方法，可列举出例如：在80℃～500℃左右的温度下，使用热板时进行1分钟～10分钟热处理的方法；在80℃～500℃左右的温度下，在使用干燥机等的情况下进行10分钟～30分钟左右热处理的方法。该热处理条件根据阻挡层形成用组合物的分散介质的种类及含量进行调节，本发明中并不特别限定于上述条件。
阻挡层中的分散介质的含有率(残留率)没有特别限定。阻挡层中分散介质的含有率优选为30质量％以下、更优选为0.01质量％～15质量％、进一步优选为0.1质量％～5质量％。阻挡层中分散介质的含有率可以根据阻挡层形成用组合物中的不挥发性成分的含量以及阻挡层形成用组合物向半导体基板的赋予量而算出。
<太阳能电池用基板以及太阳能电池元件的制造方法>
本发明的太阳能电池用基板的制造方法包括：将所述阻挡层形成用组合物赋予到半导体基板上而形成图案状的阻挡层的工序；以及在所述半导体基板上的未形成有所述阻挡层的部分，扩散施主元素或受主元素，在所述半导体基板内部分地形成扩散层的工序。
另外，本发明的太阳能电池元件的制造方法包括：在通过上述制造方法获得的太阳能电池用基板的扩散层上形成电极的工序。
这里，对于使用了本发明的阻挡层形成用组合物的太阳能电池用基板以及太阳能电池元件的制造方法，边参照图1边进行说明。图1为示意性地表示本发明的太阳能电池用基板以及太阳能电池元件的制造工序的一例的示意剖视图。
需要说明的是，图1中对于背面电极型的太阳能电池用基板以及太阳能电池元件进行说明，但本发明的阻挡层形成用组合物还能够适用于任意形式的太阳能电池用基板以及太阳能电池元件。
作为背面电极型以外的其他形式，可例示出：选择发射极型及两面受光型。选择发射极型的太阳能电池用基板中，在受光面侧的电极正下方形成掺杂物浓度比其他区域高的扩散层。为了形成该高浓度的扩散层的区域，可以使用本发明的阻挡层形成用组合物。另外，两面受光型的太阳能电池元件中，在两面形成作为电极的副栅线电极(finger bar)及主栅线电极(bus bar)，在半导体基板的一个面形成有n+型扩散层，在另一个面形成有p+型扩散层。为了位置选择性地形成该n+型扩散层及p+型扩散层，可以使用本发明的阻挡层形成用组合物。
图1的(1)中，对作为n型半导体基板10的硅基板赋予碱溶液，除去损伤层，通过蚀刻获得纹理结构。
详细来说，用20质量％氢氧化钠水溶液除去由铸锭切片时产生的硅基板表面的损伤层。接着，通过包含1质量％氢氧化钠水溶液和10质量％异丙基醇的水溶液对硅基板进行蚀刻，使n型半导体基板10形成纹理结构(图中省略了纹理结构的记载)。太阳能电池元件通过在n型半导体基板10的受光面侧形成纹理结构，能够促进陷光效应，实现高效率化。
图1的(2)中，对n型半导体基板10的受光面、及与该受光面相反的面即背面，赋予本发明的阻挡层形成用组合物，形成阻挡层11。本发明中对于赋予方法没有限定，可列举出印刷法、旋涂法、刷毛涂布、喷射法、刮刀法、辊涂法、喷墨法等，优选使用丝网印刷法。
作为上述阻挡层形成用组合物的赋予量，没有特别限定，优选为0.01g/m2以上且100g/m2以下、更优选为0.1g/m2以上且20g/m2以下。上述阻挡层形成用组合物的涂布厚度没有特别限定，优选为0.1μm以上且50μm以下、更优选为1μm以上且30μm以下。
另外，根据阻挡层形成用组合物的组成，在赋予后有时需要用于使组合物中所含的分散介质挥发的干燥工序。在该情况下，在80℃～300℃左右的温度下，使用热板时使其干燥1分钟～10分钟，使用干燥机等时使其干燥10分钟～30分钟左右。该干燥条件可根据阻挡层形成用组合物的分散介质的含量进行调节，本发明中并不限定于上述条件。在该情况下，阻挡层可以以对阻挡层形成用组合物进行干燥后的干燥体的形式获得。
需要说明的是，在背面形成图案状的阻挡层。就图案状的阻挡层而言，在印刷法、喷墨法等的情况下，能够通过将阻挡层形成用组合物11赋予成图案状而获得。另一方面，在旋涂法、刷毛涂布、喷射法、刮刀法、辊涂法等的情况下，在整个面涂布阻挡层形成用组合物11后，通过利用蚀刻等部分地除去而获得图案状的阻挡层。
接着，图1的(3)中，涂布用于形成n+型扩散层及p+型扩散层的涂布用扩散材料12、13。接着，图1的(4)中，进行热扩散，在n型半导体基板10上形成n+型扩散层14、p+型扩散层15。通过用于热扩散的热处理，涂布用扩散材料12、13成为涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)12’、13’，通常形成玻璃层。作为用于热扩散的热处理温度，没有特别限定，优选在750℃～1050℃的温度、1分钟～300分钟的条件下进行热处理。
这里，图示了一并形成n+型扩散层14和p+型扩散层15的方法，也可以分别进行扩散。例如，可以首先涂布用于形成p+型扩散层15的涂布用扩散材料13，使其进行热扩散，除去涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)13’后，涂布用于形成n+型扩散层14的涂布用扩散材料12，使其进行热扩散，除去涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)12’。
另外，这里对于使用涂布用扩散材料12、13的情况进行了说明，其也同样能够适用于使用POCl3气体或BBr3气体的方法中。在该情况下，首先将在n型半导体基板10中形成p+型扩散层15的预定区域作为开口部，在作为该开口部的区域以外的区域，通过阻挡层形成用组合物形成阻挡层11。然后，在与该开口部对应的n型半导体基板10上形成p+型扩散层15后，除去阻挡层11。接着，将形成n+型扩散层14的预定区域作为开口部，在作为该开口部的区域以外的区域，通过阻挡层形成用组合物形成阻挡层11。然后，在与该开口部对应的n型半导体基板10上形成n+型扩散层14。
接着，图1的(5)中，除去阻挡层11及涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)12’、13’，获得太阳能电池用基板。作为所述除去方法，可列举出在包含酸的水溶液中浸渍等的方法，优选根据用于形成阻挡层11、n+型扩散层14以及p+型扩散层15的涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)12’、13’的组成来决定。具体来说，优选包括以下工序：通过包含氢氟酸的水溶液，对利用热扩散处理而在半导体基板上生成的玻璃层〔热处理物(烧成物)12’、13’〕、及阻挡层11进行蚀刻。
接着，图1的(6)中，对受光面赋予防反射层16、对背面赋予钝化层17。防反射层16与钝化层17可以组成相同也可以不同。作为防反射层16，可列举出例如氮化硅层，作为钝化层17，可列举出例如氧化硅层。防反射层及钝化层的厚度没有特别限定，优选为10nm～300nm、更优选为30nm～150nm。
接着，图1的(7)中，在n+型扩散层14及p+型扩散层15上(背面侧)的钝化层17上，对用于形成电极的位置进行开口。开口的方法没有特别限定，例如，可以利用喷墨法等在希望开口的位置涂布蚀刻液(例如，包含氢氟酸、氟化铵或磷酸的溶液)并进行热处理，由此开口。
接着，图1的(8)中，在n+型扩散层14及p+型扩散层15上(背面侧)分别形成n电极18及p电极19。本发明中，n电极18及p电极19的材质及形成方法没有特别限定。例如，可以涂布包含铝、银、或铜的电极形成用糊剂并使其干燥来形成n电极18及p电极19。接着，对n电极18及p电极19进行热处理(烧成)，从而完成太阳能电池元件。
需要说明的是，若作为所述电极形成用糊剂使用包含玻璃料的糊剂，则能够省略图1的(7)所示的开口工序。若将包含玻璃料的电极形成用糊剂涂布到钝化层17上，在600℃～900℃的范围、以几秒～几分钟进行热处理(烧成)，则玻璃料使背面侧的钝化层17熔融，糊剂中的金属粒子(例如银粒子)形成与硅基板10的接触部并凝固。由此，使所形成的背面电极18、19与硅基板10导通。这被称为烧通(fire through)。
<太阳能电池>
太阳能电池构成为：包含所述太阳能电池元件的至少一种，在太阳能电池元件的电极上配置布线材料。太阳能电池还可以根据需要介由布线材料连接多个太阳能电池元件、并通过密封材料进行密封。
所述布线材料及密封材料没有特别限定，可以从本领域中通常使用的材料中适当选择。
实施例
以下，对本发明的实施例进行更具体地说明，但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是，只要没有特别记载，则化学试剂全部使用试剂。另外，“％”只要没有特别限定，则是指“质量％”。
<实施例1>
(阻挡层形成用组合物11的制备)
在萜品醇(日本Terpene化学株式会社“Terpineol-LW”)8.5g中添加乙基纤维素(DOW Chemical Company“ETHOCEL STD200”、(ETHOCEL)为注册商标)1.5g，在150℃下溶解1小时，制备15质量％乙基纤维素/萜品醇溶液。
在塑料制容器中放入硅酸乙酯(多摩化学工业株式会社“Silicate40”、SiO2换算量：40％)1.5g(硅化物以SiO2换算计为6质量％)、15质量％乙基纤维素/萜品醇溶液4.3g(乙基纤维素：6.45质量％)、以及萜品醇4.2g(萜品醇：63.55质量％)。使用自转·公转搅拌器(株式会社THINKY“AR-100”)将其混合10分钟，制备阻挡层形成用组合物11。
该阻挡层形成用组合物11在25℃、5min-1时的粘度为25Pa·s。粘度的测定如下所述：使用EHD型粘度计(东京计器株式会社、圆锥角度：3°、圆锥半径：14mm)，将阻挡层形成用组合物的进样量设为0.4ml，测定粘度。
(磷扩散液的制备)
制备磷酸二氢铵(和光纯药工业株式会社)的20质量％水溶液，将上清液的饱和磷酸二氢铵水溶液用作磷扩散液。
(热扩散及蚀刻工序)
在纹理处理后的n型硅基板(以下也称为“n型硅基板”)表面上，通过丝网印刷(MT-320T、MICROTEK株式会社)涂布阻挡层形成用组合物11，在150℃的热板上干燥5分钟后，利用500℃的热板使其干燥1分钟。将其作为带有阻挡层的基板。
接着，准备其他的硅基板，以500min-1的速度旋涂(Mikasa株式会社、MS-A100)磷扩散液，在200℃进行干燥。将其作为对置扩散用基板。
在使带有阻挡层的基板与对置扩散用基板以距离1mm对置的状态下，在850℃下加热30分钟，使磷扩散至带有阻挡层的基板。然后，将带有阻挡层的基板在10质量％盐酸水溶液中浸渍5分钟后，进行水洗，再在2.5质量％氢氟酸水溶液中浸渍5分钟。对其进行水洗并干燥后，进行了下述评价。
(薄层电阻的测定)
涂布了阻挡层形成用组合物的部分的基板薄层电阻如下所述地进行测定，即，使用三菱化学株式会社、Loresta-EP MCP-T360型低电阻率计，利用四探针法进行测定。涂布了阻挡层形成用组合物11的部分的薄层电阻为190Ω/□。未涂布的部分的薄层电阻为40Ω/□。
需要说明的是，作为参照试样，将切片后的n型硅基板在2.5质量％HF水溶液中浸渍5分钟，对其进行水洗并干燥，测定干燥后的薄层电阻，结果为240Ω/□。
<实施例2～6、比较例1>
制备表1及2所示的组成的阻挡层形成用组合物，与实施例1同样地进行了评价。结果示于表1及2。需要说明的是，表1及2中示出的材料如下所示。需要说明的是，表中“-”表示未添加。
硅酸甲酯：多摩化学工业株式会社、产品名“M Silicate 51、SiO2换算量：51质量％
聚硅氮烷：AZ Electronic Materials公司、产品名“NN110”(10质量％聚硅氮烷/二甲苯溶液)、SiO2换算量：约13.3质量％
丁基卡必醇乙酸酯：和光纯药工业株式会社
氧化硅：株式会社高纯度化学研究所、产品名氧化硅(平均粒径：1μm)
[表1]
[表2]
根据以上内容可知，通过使用含有特定含硅化合物、有机粘合剂、和分散介质且在25℃下的粘度为1Pa·s～100Pa·s的阻挡层形成用组合物，能够充分防止掺杂物向半导体基板扩散。另外可知，能够抑制半导体基板的表面粗糙。

Claims (13)

1.一种阻挡层形成用组合物，其含有：选自下述通式1所示的至少一种烷氧基硅烷、聚硅氮烷、以及使所述烷氧基硅烷水解并缩聚而成的硅氧烷树脂中的至少一种含硅化合物；有机粘合剂；和分散介质，所述组合物在25℃下的粘度为1Pa·s～100Pa·s，
(R1)4-nSi(OR2)n···通式1
通式1中，R1及R2各自独立地表示碳数1～6的脂肪族烃基或芳香族烃基，n表示1～4中任一个整数，在包含2个以上R1或R2的情况下，各R1或各R2可以相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述含硅化合物的含有率以SiO2换算计为1质量％～18质量％。
3.根据权利要求1所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述含硅化合物的含有率以SiO2换算计为5质量％～16质量％。
4.根据权利要求1所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述含硅化合物的含有率以SiO2换算计为6质量％～13质量％。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述有机粘合剂包含选自纤维素衍生物、丙烯酸类树脂以及醇酸树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述有机粘合剂包含乙基纤维素。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述分散介质包含选自水、醇溶剂、醚溶剂、二醇单醚溶剂以及萜溶剂中的至少一种。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其中，
所述分散介质包含选自萜品醇、丁基卡必醇以及丁基卡必醇乙酸酯中的至少一种。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的阻挡层形成用组合物，其在25℃下的粘度为10Pa·s～80Pa·s。
10.一种带有阻挡层的半导体基板，其具有：
半导体基板、以及
被赋予到所述半导体基板上的、权利要求1～9中任一项所述的阻挡层形成用组合物的干燥体即阻挡层。
11.一种太阳能电池用基板的制造方法，其包括：
将权利要求1～9中任一项所述的阻挡层形成用组合物赋予到半导体基板上，形成图案状的阻挡层的工序；以及
在所述半导体基板上的未形成有所述阻挡层的部分，扩散施主元素或受主元素，在所述半导体基板内部分地形成扩散层的工序。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，
将所述阻挡层形成用组合物赋予到所述半导体基板的方法为丝网印刷法。
13.一种太阳能电池元件的制造方法，其包括：
在通过权利要求11或12所述的制造方法获得的太阳能电池用基板的扩散层上，形成电极的工序。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105355721A (zh) * 2015-12-09 2016-02-24 苏州徕士达新材料科技有限公司 一种太阳能电池扩散阻挡隔离层的合成制备方法
CN113710741A (zh) * 2019-04-23 2021-11-26 住友化学株式会社 混合组合物
CN117148481A (zh) * 2023-11-01 2023-12-01 南通创亿达新材料股份有限公司 一种增亮型光学板及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101921328B1 (ko) 2016-07-23 2018-11-22 (주)디엔에프 반사방지용 코팅 조성물
CN109844959A (zh) 2016-09-29 2019-06-04 京瓷株式会社 太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法
KR20210128235A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 삼성에스디아이 주식회사 실리카 막 형성용 조성물, 그로부터 형성된 실리카 막, 및 상기 실리카 막을 포함하는 전자 소자

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007020833A1 (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Sharp Kabushiki Kaisha マスキングペースト、その製造方法およびマスキングペーストを用いた太陽電池の製造方法
CN101814547A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 上海交大泰阳绿色能源有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳能电池的制备方法
WO2011145521A1 (ja) * 2010-05-21 2011-11-24 シャープ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2012105163A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 東京応化工業株式会社 ケイ素含有膜形成組成物、不純物拡散層の形成方法および太陽電池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100499171B1 (ko) * 2003-07-21 2005-07-01 삼성전자주식회사 스핀온글래스에 의한 산화실리콘막의 형성방법
CN100444331C (zh) * 2003-11-11 2008-12-17 三星电子株式会社 旋涂玻璃组合物和在半导体制造工序中使用该旋涂玻璃形成氧化硅层的方法
US20080166870A1 (en) * 2004-06-04 2008-07-10 International Business Machines Corporation Fabrication of Interconnect Structures
JP5305476B2 (ja) * 2008-08-29 2013-10-02 独立行政法人産業技術総合研究所 酸化ケイ素薄膜または酸窒化ケイ素化合物薄膜の製造方法およびこの方法で得られる薄膜

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007020833A1 (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Sharp Kabushiki Kaisha マスキングペースト、その製造方法およびマスキングペーストを用いた太陽電池の製造方法
CN101814547A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 上海交大泰阳绿色能源有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳能电池的制备方法
WO2011145521A1 (ja) * 2010-05-21 2011-11-24 シャープ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2012105163A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 東京応化工業株式会社 ケイ素含有膜形成組成物、不純物拡散層の形成方法および太陽電池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105355721A (zh) * 2015-12-09 2016-02-24 苏州徕士达新材料科技有限公司 一种太阳能电池扩散阻挡隔离层的合成制备方法
CN105355721B (zh) * 2015-12-09 2017-09-29 苏州徕士达新材料科技有限公司 一种太阳能电池扩散阻挡隔离层的合成制备方法
CN113710741A (zh) * 2019-04-23 2021-11-26 住友化学株式会社 混合组合物
CN117148481A (zh) * 2023-11-01 2023-12-01 南通创亿达新材料股份有限公司 一种增亮型光学板及其制备方法
CN117148481B (zh) * 2023-11-01 2023-12-29 南通创亿达新材料股份有限公司 一种增亮型光学板制备方法

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