JP2013222747A - 塗布拡散剤組成物、塗布拡散剤組成物の製造方法、太陽電池及び太陽電池の製造方法 - Google Patents

塗布拡散剤組成物、塗布拡散剤組成物の製造方法、太陽電池及び太陽電池の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】析出物の発生を抑制することができ、従来の水を含まないＰＴＧ液に比べ薬液寿命が長く、ＰＴＧ液を大量に生産しても長期的に安定して保存することが可能となり、コスト的に優れる塗布拡散剤組成物を提供する。
【解決手段】塗布拡散剤組成物は、チタン酸エステル、リン化合物、水及び有機溶剤を含む。リン化合物は、五酸化二リン及び／又はリン酸エステルである。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリコン基板上に不純物を拡散させる際に用いられる塗布拡散剤組成物及びその製造方法に関する。さらに、ｐｎ接合を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池及びその製造方法に関する。
結晶シリコン系太陽電池は、ｐｎ接合により光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を持つ。一般的に、結晶シリコン系太陽電池のｐｎ接合はシリコンに不純物としてホウ素を拡散させたｐ型半導体と、不純物としてリンを拡散させたｎ型半導体とから構成されている。ｐｎ接合の形成方法としては、ｎ型半導体であるシリコンにｐ型となる不純物（例としてはホウ素）を拡散させる場合と、ｐ型半導体であるシリコンにｎ型となる不純物(例としてはリン)を拡散させる場合とがある。
また、太陽電池セルに特性を持たせる場合にもリンを拡散する手法が用いられることもある。
不純物の拡散方法としては、イオン注入法、熱拡散法などが知られており、熱拡散法はコスト的に特に優れている。
熱拡散法は、不純物を含む拡散剤の膜をシリコン基板に形成し、高温に加熱して拡散させる方法であり、拡散剤の膜は塗布もしくはＣＶＤ法（化学気相堆積法）により形成される場合が多い。塗布の方法としては、回転塗布、スプレー塗布、印刷など多くの方式が用いられている。
シリコン基板にリンを熱拡散により拡散させ、ｐｎ接合を形成させて太陽電池を製造する場合には、例えば、まずリンを含む拡散塗布剤をｐ型シリコン基板に塗布し、これを８００〜１１００℃で焼成してリンを熱拡散させた後、フッ化水素酸水溶液によりリンを含む拡散剤を除去することにより、ｐｎ接合を形成することができる。
また、太陽電池は光変換効率を上げるために、ｐｎ接合層の上に反射防止膜を形成することで、より光を吸収しやすい構造とすることもあり、この場合、反射防止膜としては、窒化シリコン膜、酸化チタン膜などが多く用いられている。
ＰＴＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ Ｔｉｔａｎａｔｅ Ｇｌａｓｓ）膜は、五酸化二リンとチタン酸化物からなる。太陽電池の製造工程におけるＰＴＧ膜は、リンの拡散剤としての効果と反射防止膜としての効果とを併せ持つ膜であり、例えば、シリコン基板にＰＴＧ液を用いて形成した塗膜を加熱処理することにより、ｎ型拡散層の形成と反射防止膜の形成とを一度に行うことができる。そのため、ＰＴＧ膜を形成する工程を有する太陽電池の製造方法は、コスト的に極めて優れた手法であり、以前から多く使用されている（例えば、特許文献１〜５参照）。
ＰＴＧ膜は、チタンを含む塗布拡散剤組成物（ＰＴＧ液）をシリコン基板に種々の塗布法により塗布し、これを８００〜１１００℃で焼成してｎ型拡散層と反射防止膜（ＰＴＧ膜）を形成することができ、他にＣＶＤ法によるＰＴＧ膜の形成も可能である。
ＰＴＧ液の組成としては、例えば、チタン酸エステル、カルボン酸、五酸化二リン及びアルコールから成るものが特許文献２に例示されている。
特開昭５９−１１５５２４号公報 特開平７−２２６３４号公報 特開平８−８５８７４号公報 特開２０００−３０９８６９号公報 特開２０１０−１０９２０１号公報
従来のＰＴＧ液は、液中に含まれる水酸基によるチタン酸エステルの加水分解反応が起こり、チタン成分およびリン成分が分解及び縮合する性質がある。そして、加水分解反応が進行すると、アルコール溶媒に不溶な水酸化チタンとして、チタン成分が析出し、塗布剤としての性能が著しく劣化することとなる。
このような性質のため、ＰＴＧ液は、工業的に大量に生産した場合、長期的に安定して液を保管することが困難であり、少量ずつ頻繁に製造して使用する必要があったためコスト的に不利となる欠点があった。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、チタン酸エステル、リン化合物及び有機溶剤を含む塗布拡散剤組成物（ＰＴＧ液に相当）に水を配合することにより析出物（水酸化チタン）の発生を抑制することができ、従来の水を含まないＰＴＧ液に比べ、薬液寿命が長くなり、ＰＴＧ液を大量に生産しても長期的に安定して保存することが可能となり、コスト的に優れることを見出し、本発明を完成した。
また、有機溶剤及びリン化合物を混合した後に、水を加える工程を行うことで、析出物（水酸化チタン）がより発生しにくいＰＴＧ液を得ることができることも合わせて見出した。
即ち、本発明の塗布拡散剤組成物は、チタン酸エステル、リン化合物、水及び有機溶剤を含むことを特徴とする。
上記塗布拡散剤組成物において、上記リン化合物は、五酸化二リン及び／又はリン酸エステルであることが好ましく、上記有機溶剤は、アルコールであることが好ましい。
また、上記塗布拡散剤組成物において、水の濃度は、５重量％以下であることが好ましく、０．０５〜１．５重量％であることがより好ましい。
さらに、上記塗布拡散剤組成物においては、リン原子に対するチタン原子の重量割合（チタン／リン）が、０．５〜０．９であることが好ましい。
本発明の塗布拡散剤組成物の製造方法は、上記塗布拡散剤組成物を製造する方法であって、
有機溶剤、リン化合物及び水を配合した溶液（Ａ）に、チタン酸エステルを混合することを特徴とする。
上記塗布拡散剤組成物の製造方法では、有機溶剤及びリン化合物を配合した溶液（Ｂ）に、水を混合して溶液（Ａ）とすることが好ましい。
また、上記塗布拡散剤組成物の製造方法において、水は、純水であることが好ましい。
本発明の太陽電池は、本発明の塗布拡散剤組成物を用いて形成されたｎ型拡散層及び反射防止膜を備えることを特徴とする。
本発明の太陽電池の製造方法は、シリコン基板上に、本発明の塗布拡散剤組成物を塗布した後、加熱処理を行うことにより、上記シリコン基板上にｎ型拡散層及び反射防止膜を成形する工程を有することを特徴とする。
本発明の塗布拡散剤組成物は、チタン酸エステル、リン化合物及び有機溶剤に加えて水を含有するため、長期間に渡って析出物（水酸化チタン）の発生を抑制することができ、薬液寿命が長く、塗布拡散剤組成物を大量に生産しても長期的に安定して保存することが可能となり、コスト的に優れる。また、シリコン基板上にムラなく均一に塗布することができる。
また、本発明の塗布拡散剤組成物の製造方法では、特定の順序で成分を配合するため、上述した特性を有する塗布拡散剤組成物を好適に製造することができる。
また、本発明の太陽電池は、本発明の塗布拡散剤組成物を用いてｎ型拡散層及び反射防止膜が形成されているため、均一なｎ型拡散層及び反射防止膜を有する。また、従来の太陽電池と比較して安価である。
また、本発明の太陽電池の製造方法では、拡散剤として本発明の塗布拡散剤組成物を用いるため、上述した特性を有する太陽電池を好適に製造することができる。
（ａ）は、本発明の太陽電池の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の太陽電池の別の一例を模式的に示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の太陽電池の製造方法を説明するための断面図である。 （ｅ）〜（ｇ）は、本発明の太陽電池の製造方法を説明するための断面図である。 比較例１及び実施例１〜９における水（２）の濃度と液（塗布拡散剤組成物）の透明維持の時間との関係をプロットしたグラフである。 実施例３及び実施例１０〜１３におけるＴｉ／Ｐ重量比と液（塗布拡散剤組成物）の透明維持の時間との関係をプロットしたグラフである。 実施例３及び実施例１４〜１８における水（１）の組成重量と液（塗布拡散剤組成物）の透明維持の時間との関係をプロットしたグラフである。
まず、本発明の塗布拡散剤組成物について説明する。
本発明の塗布拡散剤組成物は、チタン酸エステル、リン化合物、水及び有機溶剤を含むことを特徴とする。
上記チタン酸エステルとしては、例えば、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラ−２−エチルヘキシルチタン、及び、これらチタンアルコキシドの多量体、チタンキレート、アシレートチタン等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。
これらのなかでは、テトライソプロポキシチタンが好ましい。流通量が多く、コスト的にも有利だからである。
上記塗布拡散剤組成物におけるチタン酸エステルの濃度は、２０重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
その理由は、上記チタン酸エステルの濃度が２０重量％を超えると、塗布拡散剤組成物中の固形分濃度が高くなり、塗布性が悪化するおそれがあるためである。
また、上記チタン酸エステルの濃度の好ましい下限は、０．５重量％である。
上記リン化合物としては、例えば、五酸化二リン、リン酸、リン酸エステル等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。
これらのなかでは、加水分解の反応要因となるＯＨ基の少ない五酸化二リン及びリン酸エステルが望ましい。
上記リン酸エステルとしては、例えば、リン酸メチル、リン酸ジメチル、リン酸トリメチル、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リン酸トリエチル、リン酸プロピル、リン酸ジプロピル、リン酸トリプロピル、リン酸イソプロピル、リン酸ジイソプロピル、リン酸ブチル、リン酸ジブチル、リン酸トリブチル、及び、これらリン酸エステルの多量体等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。
これらのリン化合物は、塗布拡散剤組成物中に上記のみで存在している可能性もあり、また有機溶剤や他の成分との反応生成物として存在している可能性もある。
上記塗布拡散剤組成物におけるリン化合物の濃度は、２０重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
その理由は、上記リン化合物の濃度が２０重量％を超えると、塗布拡散剤組成物中の固形分濃度が高くなり、塗布性が悪化するおそれがあるためである。
また、上記リン化合物の濃度の好ましい下限は、０．５重量％である。
上記有機溶剤としては、例えば、アルコール、有機酸、有機酸エステル、有機アミド、エーテル等が挙げられるが、これらのなかでは、アルコールが好適である。特に、上記チタン酸エステルのアルコキシ基の加水分解物に一致したアルコールが最も適している。
その理由は、化学平衡によりチタン酸エステルの加水分解反応が起こりにくくなり、長期間の保存安定性が期待されるためである。
よって、例えば、上記チタン酸エステルとしてテトライソプロポキシチタンを使用する場合には、上記有機溶剤はイソプロパノールを使用することが望ましい。
上記塗布拡散剤組成物における有機溶剤の濃度は、６０重量％以上が好ましく、８０重量％以上がより好ましい。
その理由は、上記有機溶剤の濃度が６０重量％未満であると、塗布拡散剤組成物中の固形分濃度が高くなり、塗布性が悪化するおそれがあるためである。
また、上記有機溶剤の濃度の好ましい上限は、９９重量％である。
上記チタン酸エステルと上記リン化合物の比率については、リン原子の重量比率を１として、チタン原子の重量比率が０．２〜２．０となる、即ち、リン原子に対するチタン原子の重量割合（チタン／リン）が０．２〜２．０となることが好ましい。
上記リン原子に対するチタン原子の重量割合（チタン／リン）が上記範囲内にあると、上記塗布拡散剤組成物を用いて形成されたＰＴＧ膜の反射防止膜の能力とリンの拡散能力が太陽電池製造プロセスに適した範囲内にあり、太陽電池製造用のＰＴＧ膜として好適である。
リン原子に対するチタン原子の重量割合（チタン／リン）は、０．５〜０．９がより好ましく、０．６７〜０．７５がさらに好ましい。
上記チタン酸エステルの比率が高くなると（上記重量割合（チタン／リン）が大きくなると）、上記ＰＴＧ膜の屈折率が高くなり、反射防止膜としての効果に優れた膜となるものの、リンの濃度（比率）が低いことから目的のリン拡散を行うことが難しくなる傾向にある。一方、チタン酸エステルの比率が低くなると（上記重量割合（チタン／リン）が小さくなると）、リンの拡散は容易となるが、ＰＴＧ膜の屈折率が最適値からずれることになり、反射防止膜としての効果が低下する傾向にある。
本発明の塗布拡散剤組成物は、水を含有する。
上記塗布拡散剤組成物は、水が配合されていることが極めて重要であり、これにより上記塗布拡散剤組成物の長期保存安定性が格段に向上することとなる。
上記塗布拡散剤組成物における水の濃度は、５重量％以下が好ましく、１．５重量％以下がより好ましい。
上記水を濃度５重量％を超えて添加すると、上記チタン酸エステルが急激に加水分解を起こし、水酸化チタンとして白色の析出物が大量に発生するおそれがある。さらに、この析出物は、液中のリン成分と結合し、液中のリン濃度を著しく低下させるため、上記析出物が発生した液（組成物）は、塗布拡散剤として使用することができなくなる。
また、本発明の効果が発揮されるためには、上記水の濃度は０．０５重量％以上であることが望ましい。
上記塗布拡散剤組成物には、さらに界面活性剤を加えてもよい。
上記界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、イオン性界面活性剤等が挙げられる。
このような構成からなる塗布拡散剤組成物は、本発明の塗布拡散剤組成物の製造方法により好適に製造することができる。
次に、本発明の塗布拡散剤組成物の製造方法について説明する。
本発明の塗布拡散剤組成物の製造方法は、上記塗布拡散剤組成物を製造する方法であって、
有機溶剤、リン化合物及び水を配合した溶液（Ａ）に、チタン酸エステルを混合することを特徴とする。
上記製造方法では、有機溶剤、リン化合物及び水を配合した溶液（Ａ）を調製した後、この溶液（Ａ）にチタン酸エステルを混合することが重要である。
このような工程を経ることにより、チタン酸エステルの加水分解に起因する析出物の発生を防止することができるからである。
上記製造方法において、上記溶液（Ａ）を調製する場合、有機溶剤、リン化合物及び水を同時に混合しても良いが、先に有機溶剤及びリン化合物を配合した溶液（Ｂ）を調製した後、この溶液（Ｂ）に水を混合して溶液（Ａ）を調製することが好ましい。
この理由は、チタン酸エステルの加水分解に起因する析出物の発生を防止することができるからである。
また、上記水は、一度に全量混合しても良く、複数回に分けて混合して良く、例えば、有機溶剤及びリン化合物と水の一部とを混合した後、残りの水を混合しても良いが、有機溶剤とリン化合物とを先に混合し、リン化合物を有機溶剤に溶解させた後、水を全量混合させることが好ましい。
また、水を配合する場合、上記水は、無機酸、有機酸、無機アルカリ又は有機アルカリなどの水溶液として添加してもよいが、純水として添加することが好ましい。
ここで、純水とは、水以外の成分が実質的に含まれないものを意味する。
本発明の塗布拡散剤組成物の製造方法における特に好ましい実施形態としては、以下の実施形態が挙げられる。
即ち、まず製造する組成物の全重量に対して、イソプロピルアルコールを８０重量％以上、五酸化二リンを１０重量％以下投入し、混合溶解させる。続いて、水を０．０５〜１．５重量％加え、よく撹拌した後に、テトライソプロポキシチタンを１０重量％以下加えて塗布拡散剤組成物を得る実施形態である。
本発明の塗布拡散剤組成物は、このような塗布拡散剤組成物の製造方法により得られたものであってもよい。
次に、本発明の太陽電池について説明する。
本発明の太陽電池は、本発明の塗布拡散剤組成物を用いて形成されたｎ型拡散層及び反射防止膜を備えることを特徴とする。
このような太陽電池の具体例としては、例えば、図１に示した構造の太陽電池が挙げられる。
図１（ａ）は、本発明の太陽電池の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の太陽電池の別の一例を模式的に示す断面図である。
図１（ａ）に示す太陽電池１００は、両面電極型太陽電池であり、シリコン基板１の一方の面（受光面／図中、上面）に、微小なピラミッド形状のテクスチャ構造（図示せず）を備え、さらに、その上にｎ型拡散層６及びリンを含むチタン酸化物からなる反射防止膜５を備えている。また、この受光面側には、反射防止膜５を貫通しｎ型拡散層６に接続された受光面電極１０が形成されている。
また、シリコン基板１の他方の面（裏面／図中、下面）には、ＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）層１１が形成されるとともに、裏面アルミ電極１３及び裏面銀電極１２が形成されている。さらに、上記裏面側には、ｐｎ接合分離を行う溝１４が形成されている。
図１（ｂ）に示す太陽電池２００は、裏面電極型太陽電池であり、シリコン基板１５の一方の面（受光面／図中、上面）に、微小なピラミッド形状のテクスチャ構造（図示せず）を備え、さらに、その上に受光面ｎ型拡散層１６及びリンを含むチタン酸化物からなる反射防止膜１７を備えている。
また、シリコン基板１５の他方の面（裏面／図中、下面）には、ｎ型拡散層１８及びｐ型拡散層１９が形成されて、さらにその上に、裏面パッシベーション膜２２が積層されている。さらに、裏面パッシベーション膜２２を貫通するように、ｎ型拡散層１８に接続されたｎ型電極２０及びｐ型拡散層１９に接続されたｐ型電極２１が形成されている。
なお、本発明の太陽電池の構造は、図１（ａ）、（ｂ）に記載した構造に限定されず、ｎ型拡散層及びリンを含むチタン酸化物からなる反射防止膜を備えた構造を有するものであればよい。
次に、本発明の太陽電池の製造方法について説明する。
本発明の太陽電池の製造方法は、シリコン基板上に、本発明の塗布拡散剤組成物を塗布した後、加熱処理を行うことにより、前記シリコン基板上にｎ型拡散層及び反射防止膜を成形する工程を有することを特徴とする。
以下、上記太陽電池を製造する方法について、図１（ａ）に示した両面電極型太陽電池を製造する場合を例に図２を参照しながら工程順に説明する。
図２−１（ａ）〜（ｄ）及び図２−２（ｅ）〜（ｇ）は本発明の太陽電池の製造方法を説明するための断面図である。
また、図２−１（ａ）〜（ｄ）及び図２−２（ｅ）〜（ｇ）の各図は太陽電池の一断面を示すものであり、図中の上方が受光面であり、他方が裏面である。
（１）まず、公知のワイヤソーなどを用い、単結晶又は多結晶のｎ型導電性又はｐ型導電性を有するシリコンインゴットからスライスして得られたシリコン基板１を用意する。スライス直後のシリコン基板１にはスライス時に発生したスライスダメージ層２があるので（図２−１（ａ）参照）、例えば、フッ化水素水溶液と硝酸との混酸などを用いてスライスダメージ層２を除去する。
（２）次に、シリコン基板１の一表面（受光面）にＮａＯＨ水溶液などを用いたエッチングを行い、微小なピラミッド形状の凹凸（テクスチャ構造）３を形成する（図２−１（ｂ）参照）。このテクスチャ構造３は太陽電池受光面の光閉じ込めに寄与し、太陽電池の特性を向上させる効果がある。ここで、エッチングは酸を用いて行ってもよい。
なお、以下の説明で参照する図２−１（ｃ）〜図２−２（ｇ）では、テクスチャ構造３を省略する。
（３）次に、シリコン基板１の受光面に塗布拡散剤組成物４を塗布する（図２−１（ｃ）参照）。
ここで、塗布の方法としては、例えば、スピンコート法等を用いることができる。
（４）次に、塗布拡散剤組成物４を塗布したシリコン基板１を石英チューブ炉に入れ、Ｎ２雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で、５〜３０分間の熱処理を行う。
これにより、シリコン基板１の受光面（図中、上面）に、リンが拡散してｎ型拡散層６が形成されるとともに、リンを含むチタン酸化物からなる反射防止膜５が形成される（図２−１（ｄ）参照）。
（５）次に、シリコン基板１の裏面（図中、下面）にアルミペースト８と銀ペースト９をスクリーン印刷法で印刷し、さらに乾燥を行なう。その後、シリコン基板１の受光面上の反射防止膜５の上に銀ペースト７をスクリーン印刷法で印刷し乾燥を行なう（図２−２（ｅ）参照）。
（６）次に、上記（５）の工程を経たシリコン基板１を８００〜１１００℃の温度で焼成する。これにより、受光面上の反射防止膜５の上の銀ペースト７は反射防止膜５を貫通しｎ型拡散層６に接続され受光面電極１０が形成されるとともに、裏面のアルミペースト８は一部がシリコン基板１に拡散しＢＳＦ層１１が形成されるとともに裏面アルミ電極１３及び裏面銀電極１２が形成される（図２−２（ｆ）参照）。
（７）最後に、シリコン基板１の裏面の外縁部に、レーザ処理にて溝１４を形成することでｐｎ接合分離を行う（図２−２（ｇ）参照）。
このような工程を経ることにより、太陽電池を製造することができる。
なお、本発明の太陽電池の製造方法は、図２−１、２を参照しながら説明した上述の方法に限定されるわけではなく、本発明の塗布拡散剤組成物を用いてｎ型拡散層及びリンを含むチタン酸化物からなる反射防止膜を形成する工程を有するものであればよい。
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるわけではない。
以下の実施例／比較例では、有機溶剤としてイソプロピルアルコールを、チタン酸エステルとしてテトライソプロポキシチタンを、リン化合物として五酸化二リンを使用した。
また、以下の実施例／比較例において、単に「水」と記載した場合、水以外の成分を実質的に含まない純水を指す。
（実施例１〜１８、比較例１）
まず、イソプロピルアルコール（イソプロパノール）、五酸化ニリン、水（１）を混合溶解させた。その後、さらに水（２）を加え混合した後、テトライソプロポキシチタンを混合することにより、塗布拡散剤組成物を調製した。
なお、各実施例で使用した各成分の量は、下記表１に示した通りである。また、各実施例において、水（１）及び水（２）の量を変更することにより、水の濃度、及び、水を添加するタイミングを調整した。
（経時安定性の評価）
各実施例で得られた塗布拡散剤組成物について、６０℃の高温条件下で保管し、析出物（水酸化チタン）が発生するまでの時間を評価した。結果を表１に示す。
なお、析出物が発生するまでの時間は、液（塗布拡散剤組成物）の透明性が維持されている時間で評価した。
上記塗布拡散剤組成物は保管温度が高温であるほどに早く析出物が発生する傾向にあるため、この評価では、工業的に大量に製造した場合の析出物発生に関する経時安定性を評価することができる。
Figure 2013222747
また、表１に示した結果に関し、比較例１及び実施例１〜９における水（２）の濃度と液（塗布拡散剤組成物）の透明維持の時間との関係を図３にプロットし、実施例３及び実施例１０〜１３におけるＴｉ／Ｐ重量比と液（塗布拡散剤組成物）の透明維持の時間との関係を図４にプロットし、実施例３及び実施例１４〜１８における水（１）の組成重量と液（塗布拡散剤組成物）の透明維持の時間との関係を図５にプロットした。
図３に示したように、実施例４の場合に、析出物が発生せず懸濁することなく液（塗布拡散剤組成物）が透明である時間が最も長くなる結果が得られた。透明である時間の極大値である実施例４と比較例１とを比べると、約２．５倍の液寿命があることが確認され、水（２）を加えることが塗布拡散剤組成物の安定性を向上させるのに非常に有効であることが明らかとなった。
図４に示したように、重量割合（チタン／リン）は０．７０〜０．７２の付近で液（塗布拡散剤組成物）が透明である時間の極大値をとることが確認された。
従って、塗布拡散剤組成物の重量割合（チタン／リン）がこの付近にある場合、析出物の発生に関する液寿命として、最も優れていることが明らかとなった。
図５に示したように、水（２）のタイミングで水を加えた塗布拡散剤組成物であっても、水（１）のタイミングで水が加えられることにより、塗布拡散剤組成物が透明である時間は短くなる傾向があることが確認された。
（実施例１９〜２２、比較例２〜５）
実施例３又は比較例１と同様にして調製した塗布拡散剤組成物について、４０℃、２５℃、５℃及び−５℃のいずれかの温度条件下で保管した場合の塗布拡散剤組成物の経時安定性を評価した。結果を表２に示す。なお、経時安定性の評価は、保管温度以外は実施例１〜１８及び比較例１と同様の方法で行った。
Figure 2013222747
表２に示したように、水（２）が０．１５ｇの組成重量となる塗布拡散剤組成物と水を含まない塗布拡散剤組成物とでは、上述したいずれの保管温度においても、透明である時間に約２．５倍の差がある結果が得られた。
このことから、本発明の塗布拡散剤組成物では、実際に保管される温度範囲においても、析出物発生に関する経時安定性が向上していることが確認された。
（実施例２３〜２９）
水（２）に代えて、表３に示した無機酸、有機酸、無機アルカリ、有機アルカリの水溶液を加えた以外は実施例１９と同様にして塗布拡散剤組成物を調製した。得られた塗布拡散剤組成物について、実施例１９と同様にして４０℃保管条件下での析出物発生に関する経時安定性を評価した。結果を表３に示す。なお、表３には参考のため、実施例１９及び比較例２の結果も併記した。
Figure 2013222747
表中、「ＴＭＡＨ」は水酸化テトラメチルアンモニウムを示し、「ＭＥＡ」はモノエタノールアミンを示す。
表３に示した通り、水、又は、無機酸、有機酸、無機アルカリ若しくは有機アルカリの水溶液を加えることで、液の透明が維持される時間が上昇することが確認され、中でも水は最も析出物発生を抑制する効果が高く液寿命向上に特に効果があることが示された。
本発明に係る塗布拡散剤組成物は、太陽電池等の製造に好適に使用することができる。
１、１５ シリコン基板
２ スライスダメージ層
３ テクスチャ構造
４ 塗布拡散剤組成物
５、１７ 反射防止膜
６、１８ ｎ型拡散層
７、９ 銀ペースト
８ アルミペースト、
１０ 受光面電極
１１ ＢＳＦ層
１２ 裏面銀電極
１３ 裏面アルミ電極
１４ 溝
１６ 受光面ｎ型拡散層
１９ ｐ型拡散層
２０ ｎ型電極、
２１ ｐ型電極
２２ 裏面パッシベーション膜
１００、２００ 太陽電池

Claims (11)

  1. チタン酸エステル、リン化合物、水及び有機溶剤を含むことを特徴とする塗布拡散剤組成物。
  2. リン化合物は、五酸化二リン及び／又はリン酸エステルである請求項１に記載の塗布拡散剤組成物。
  3. 有機溶剤は、アルコールである請求項１又は２に記載の塗布拡散剤組成物。
  4. 水の濃度が、５重量％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の塗布拡散剤組成物。
  5. 水の濃度が、０．０５〜１．５重量％である請求項１〜４のいずれかに記載の塗布拡散剤組成物。
  6. リン原子に対するチタン原子の重量割合（チタン／リン）が、０．５〜０．９である請求項１〜５のいずれかに記載の塗布拡散剤組成物。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の塗布拡散剤組成物を製造する方法であって、
    有機溶剤、リン化合物及び水を配合した溶液（Ａ）に、チタン酸エステルを混合することを特徴とする塗布拡散剤組成物の製造方法。
  8. 有機溶剤及びリン化合物を配合した溶液（Ｂ）に、水を混合して溶液（Ａ）とする請求項７に記載の塗布拡散剤組成物の製造方法。
  9. 水は、純水である請求項７又は８に記載の塗布拡散剤組成物の製造方法。
  10. 請求項１〜６のいずれかに記載の塗布拡散剤組成物を用いて形成されたｎ型拡散層及び反射防止膜を備えることを特徴とする太陽電池。
  11. シリコン基板上に、請求項１〜６のいずれかに記載の塗布拡散剤組成物を塗布した後、加熱処理を行うことにより、前記シリコン基板上にｎ型拡散層及び反射防止膜を成形する工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。

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