JP2015115488A - パッシベーション層形成用組成物、パッシベーション層付半導体基板、パッシベーション層付半導体基板の製造方法、太陽電池素子、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な手法で所望の形状にパッシベーション層を形成することができ、保存安定性に優れたパッシベーション層形成用組成物を提供する。
【解決手段】一般式（Ｉ）：Ｍ（ＯＲ^１）_ｍで表される化合物と、ウレア結合を有する化合物と、を含有するパッシベーション層形成用組成物。式中、ＭはＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含む。Ｒ^１はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１４のアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。
【選択図】図８

Description

本発明は、パッシベーション層形成用組成物、パッシベーション層付半導体基板、パッシベーション層付半導体基板の製造方法、太陽電池素子、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池に関する。

従来のシリコン太陽電池素子の製造工程について説明する。
まず、光閉じ込め効果を促して高効率化を図るよう、受光面側に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_３）、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において８００℃〜９００℃で数十分の処理を行って一様にｎ型拡散層を形成する。この従来の方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、受光面である表面のみならず、側面及び裏面にもｎ型拡散層が形成される。そのため、側面に形成されたｎ型拡散層を除去するためのサイドエッチングを行っている。また、裏面に形成されたｎ型拡散層はｐ^＋型拡散層へ変換する必要がある。このため、裏面全体にアルミニウムペーストを付与し、これを熱処理（焼成）することで、ｎ型拡散層をｐ^＋型拡散層に変換するのと一括して、アルミニウム電極を形成してオーミックコンタクトを得ている。

しかしながら、アルミニウムペーストから形成されるアルミニウム電極は導電率が低い。そのため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ニウム電極は熱処理（焼成）後において１０μｍ〜２０μｍほどの厚みを有していなければならない。更に、シリコンとアルミニウムとでは熱膨張率が大きく異なることから、アルミニウム電極が形成されたシリコン基板において、熱処理（焼成）及び冷却の過程で、シリコン基板中に大きな内部応力が発生し、結晶粒界のダメージ、結晶欠陥の増長及び反りの原因となる。

この問題を解決するために、アルミニウムペーストの付与量を減らし、裏面電極層の厚さを薄くする方法がある。しかしながら、アルミニウムペーストの付与量を減らすと、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充分となる。その結果、所望のＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）効果（ｐ^＋型拡散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。

上記に関連して、アルミニウムペーストをシリコン基板表面の一部に付与して部分的にｐ^＋型拡散層とアルミニウム電極とを形成するポイントコンタクトの手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような受光面とは反対の面（以下、「裏面」ともいう）にポイントコンタクト構造を有する太陽電池の場合、アルミニウム電極以外の部分の表面において、少数キャリアの再結合速度を抑制する必要がある。そのためのパッシベーション層として、ＳｉＯ_２膜等が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このようなＳｉＯ_２膜を形成することによるパッシベーション効果としては、シリコン基板の裏面の表層部におけるケイ素原子の未結合手を終端させ、再結合の原因となる表面準位密度を低減させる効果がある。

また、少数キャリアの再結合を抑制する別の方法として、パッシベーション層内の固定電荷が発生する電界によって少数キャリア密度を低減する方法がある。このようなパッシベーション効果は一般に電界効果と呼ばれ、負の固定電荷をもつ材料として酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜等が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
このようなパッシベーション層は、一般的にはＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の方法で形成される（例えば、非特許文献１参照）。また、半導体基板上に酸化アルミニウム膜を形成する簡便な手法として、ゾルゲル法による手法が提案されている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。

特許第３１０７２８７号公報 特開２００４−６５６５号公報 特許第４７６７１１０号公報

Journal of Applied Physics, 104(2008), 113703-1〜113703-7 Thin Solid Films, 517(2009), 6327〜6330 Chinese Physics Letters, 26(2009), 088102-1〜088102-4

非特許文献１に記載の手法は、蒸着等の複雑な製造工程を含むため、生産性を向上させることが困難な場合がある。また、非特許文献２及び非特許文献３に記載の手法に用いるパッシベーション層形成用組成物では、経時的にゲル化等の不具合が発生してしまい保存安定性が充分とは言い難い。更に、アルミニウム以外の金属元素を含む酸化物を用いて優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層についての検討は、これまで充分になされていない。

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、簡便な手法で所望の形状のパッシベーション層を形成することができ、保存安定性に優れたパッシベーション層形成用組成物を提供することを課題とする。また、本発明は該パッシベーション層形成用組成物を用いたパッシベーション層付半導体基板、太陽電池素子及び太陽電池を提供することを課題とする。更に本発明は、該パッシベーション層形成用組成物を用いた、パッシベーション層付半導体基板の製造方法及び太陽電池素子の製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。

＜１＞下記一般式（Ｉ）で表される化合物と、ウレア結合を有する化合物と、を含有するパッシベーション層形成用組成物。
Ｍ（ＯＲ^１）_ｍ （Ｉ）

［式中、ＭはＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含む。Ｒ^１はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１４のアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。］

＜２＞前記ウレア結合を有する化合物はレオロジーコントロール剤である、＜１＞に記載のパッシベーション層形成用組成物。

＜３＞更に、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有する、＜１＞又は＜２＞に記載のパッシベーション層形成用組成物。

［式中、Ｒ^２はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基を表す。ｎは０〜３の整数を表す。Ｘ^２及びＸ^３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基を表す。］

＜４＞前記ウレア結合を有する化合物の含有率が、パッシベーション層形成用組成物中に０．０１質量％〜１０質量％である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物。

＜５＞前記一般式（ＩＩ）において、Ｒ^２がそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基である＜３＞又は＜４＞に記載のパッシベーション層形成用組成物。

＜６＞前記一般式（ＩＩ）において、ｎが１〜３の整数であり、Ｒ^５がそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である＜３＞〜＜５＞のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物。

＜７＞半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、
を有するパッシベーション層付半導体基板。

＜８＞半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
前記組成物層を熱処理してパッシベーション層を形成する工程と、
を有するパッシベーション層付半導体基板の製造方法。

＜９＞ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合を有する半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、
前記ｐ型層及び前記ｎ型層からなる群より選択される少なくとも一方の上に配置される電極と、
を有する太陽電池素子。

＜１０＞ｐ型層及びｎ型層が接合されてなるｐｎ接合を有する半導体基板の前記ｐ型層及び前記ｎ型層からなる群より選択される少なくとも一方の上に電極を配置する工程と、
前記半導体基板の少なくとも一方の面であって前記電極が配置される面の少なくとも一部に＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
前記組成物層を熱処理してパッシベーション層を形成する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法。

＜１１＞に記載の太陽電池素子と、
前記太陽電池素子の前記電極上に配置される配線材料と、
を有する太陽電池。

本発明によれば、簡便な手法で所望の形状にパッシベーション層を形成することができ、保存安定性に優れたパッシベーション層形成用組成物を提供することができる。また、本発明によれば、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を有するパッシベーション層付半導体基板及びその製造方法、並びに優れた変換効率を有する太陽電池素子、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池を提供することができる。

パッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。 パッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を模式的に示す断面図である。 パッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を模式的に示す断面図である。 太陽電池素子の受光面の一例を示す概略平面図である。 パッシベーション層の裏面における形成パターンの一例を示す概略平面図である。 パッシベーション層の裏面における形成パターンの他の一例を示す概略平面図である。 図５のＡ部を拡大した概略平面図である。 図５のＢ部を拡大した概略平面図である。 太陽電池素子の裏面の一例を示す概略平面図である。 太陽電池の構造の一例を説明するための図である。

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。更に本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また、本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構成に加え、一部に形成されている形状の構成も包含される。

＜パッシベーション層形成用組成物＞
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物と、ウレア結合を有する化合物とを含む。パッシベーション層形成用組成物は、必要に応じてその他の成分を更に含んでいてもよい。

Ｍ（ＯＲ^１）_ｍ （Ｉ）

式中、ＭはＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含む。Ｒ^１はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１４のアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。

一般式（Ｉ）で表される化合物を含むパッシベーション層形成用組成物を半導体基板に付与し、これを熱処理（焼成）することで、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる。更に、ウレア結合を有する化合物を含むことにより、所望の形状にパッシベーション層を形成することができる。またパッシベーション層形成用組成物は、一般式（Ｉ）で表される化合物を含むことで、ゲル化等の不具合の発生が抑制されて経時的な保存安定性に優れる。

また、本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いる手法は、蒸着装置等を必要としない簡便で生産性の高い方法である。更にマスク処理等の煩雑な工程を要することなく、所望の形状にパッシベーション層を形成できる。またパッシベーション層形成用組成物は、一般式（Ｉ）で表される化合物を含むことで、ゲル化等の不具合の発生が抑制されて経時的な保存安定性に優れる。

本明細書において、半導体基板のパッシベーション効果は、パッシベーション層が付与された半導体基板内の少数キャリアの実効ライフタイムを、日本セミラボ株式会社、ＷＴ−２０００ＰＶＮ、Ｓｉｎｔｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社、ＷＣＴ−１２０等の装置を用いて、反射マイクロ波導電減衰法によって測定することで評価することができる。

ここで、実効ライフタイムτは、半導体基板内部のバルクライフタイムτ_ｂと、半導体基板表面の表面ライフタイムτ_ｓとによって下記式（Ａ）のように表される。半導体基板表面の表面準位密度が小さい場合にはτ_ｓが長くなる結果、実効ライフタイムτが長くなる。また、半導体基板内部のダングリングボンド等の欠陥が少なくなっても、バルクライフタイムτ_ｂが長くなって実効ライフタイムτが長くなる。すなわち、実効ライフタイムτの測定によってパッシベーション層と半導体基板との界面特性、及び、ダングリングボンド等の半導体基板の内部特性を評価することができる。

１／τ＝１／τ_ｂ＋１／τ_ｓ （Ａ）

実効ライフタイムτが長いほど少数キャリアの再結合速度が遅いことを示す。また実効ライフタイムが長い半導体基板を用いて太陽電池素子を構成することで、変換効率が向上する。

また、パッシベーション層形成用組成物の保存安定性は、経時による粘度変化で評価することができる。具体的には、調製直後（１８時間〜３０時間以内）におけるパッシベーション層形成用組成物の２５℃、せん断速度１．０ｓ^−１でのせん断粘度（η^１）と、２５℃において３０日間保存した後のパッシベーション層形成用組成物の２５℃、せん断速度１．０ｓ^−１でのせん断粘度（η^３０）とを比較することで評価することができ、例えば、経時による粘度変化率（％）によって評価することができる。経時による粘度変化率（％）は、調製直後と３０日後のせん断粘度の差の絶対値を調製直後のせん断粘度で除して得られ、具体的には下式で算出される。パッシベーション層形成用組成物の粘度変化率は、３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更に好ましい。
粘度変化率（％）＝｜η^３０−η^１｜／η^１×１００ （式）

（一般式（Ｉ）で表される化合物）
パッシベーション層形成用組成物は、一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも１種を含む。一般式（Ｉ）で表される化合物は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ、及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むアルコキシド化合物である。パッシベーション層形成用組成物が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有することで、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる。この理由について以下のように考えることができる。

一般式（Ｉ）で表される化合物を含有するパッシベーション層形成用組成物を熱処理（焼成）することにより形成される金属酸化物はアモルファス状態になりやすく、金属原子又は酸素原子の欠陥を生じるため、大きな固定電荷を生じやすくなると考えられる。この固定電荷が半導体基板の界面付近で電荷を発生することにより少数キャリアの濃度を低下させることができ、結果的に界面でのキャリア再結合速度が抑制されるため、優れたパッシベーション効果が奏されると考えられる。

ここで、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ、Scanning Transmission electron Microscope）を用いる電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ、Electron Energy Loss Spectroscopy）により、パッシベーション層を有する半導体基板の断面を分析することで、パッシベーション層中の結合様式を調べることができる。また、Ｘ線回折スペクトル（ＸＲＤ、X-ray diffraction）を測定することにより、パッシベーション層の界面付近の結晶相を確認できる。更に、パッシベーション層がもつ固定電荷は、ＣＶ法（Capacitance Voltage measurement)で評価することが可能である。

一般式（Ｉ）において、ＭはＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含む。中でも、パッシベーション層形成用組成物の保存安定性、パッシベーション層形成用組成物を調製する際の作業性、及びパッシベーション層形成用組成物から形成されるパッシベーション層のパッシベーション効果の観点から、Ｍは、Ｎｂ、Ｔａ及びＹからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ｎｂであることがより好ましい。また、パッシベーション層の固定電荷密度を負にする観点からは、Ｍは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むことが好ましく、Ｎｂ、Ｔａ、ＶＯ、及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。

一般式（Ｉ）において、Ｒ^１はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１４のアリール基を表し、炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、炭素数１〜４のアルキル基がより好ましい。Ｒ^１で表されるアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^１で表されるアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等を挙げることができる。
Ｒ^１で表されるアリール基として具体的には、フェニル基を挙げることができる。
Ｒ^１で表されるアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。アルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホン基、ニトロ基等が挙げられる。アリール基の置換基としては、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホン基、ニトロ基等が挙げられる。
中でもＲ^１は、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。

一般式（Ｉ）において、ｍは１〜５の整数を表す。ここで、保存安定性の観点から、ＭがＮｂである場合にはｍが５であることが好ましく、ＭがＴａである場合にはｍが５であることが好ましく、ＭがＶＯである場合にはｍが３であることが好ましく、ＭがＹである場合にはｍが３であることが好ましく、ＭがＨｆである場合にはｍが４であることが好ましい。

一般式（Ｉ）で表される化合物は、パッシベーション効果の観点からは、Ｍが、Ｎｂ、Ｔａ及びＹからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むことが好ましく、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、Ｒ^１が炭素数１〜４の無置換のアルキル基である化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。また、保存安定性とパッシベーション層の固定電荷密度を負にする観点からは、Ｍは、Ｎｂ、Ｔａ、ＶＯ、及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種であってＲ^１が炭素数１〜４の無置換のアルキル基である化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

一般式（Ｉ）で表される化合物は、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド、ニオブイソプロポキシド、ニオブｎ−プロポキシド、ニオブｎ−ブトキシド、ニオブｔ−ブトキシド、ニオブイソブトキシド、タンタルメトキシド、タンタルエトキシド、タンタルイソプロポキシド、タンタルｎ−プロポキシド、タンタルｎ−ブトキシド、タンタルｔ−ブトキシド、タンタルイソブトキシド、イットリウムメトキシド、イットリウムエトキシド、イットリウムイソプロポキシド、イットリウムｎ−プロポキシド、イットリウムｎ−ブトキシド、イットリウムｔ−ブトキシド、イットリウムイソブトキシド、バナジウムメトキシドオキシド、バナジウムエトキシドオキシド、バナジウムイソプロポキシドオキシド、バナジウムｎ−プロポキシドオキシド、バナジウムｎ−ブトキシドオキシド、バナジウムｔ−ブトキシドオキシド、バナジウムイソブトキシドオキシド、ハフニウムメトキシド、ハフニウムエトキシド、ハフニウムイソプロポキシド、ハフニウムｎ−プロポキシド、ハフニウムｎ−ブトキシド、ハフニウムｔ−ブトキシド、ハフニウムイソブトキシ等を挙げることができ、ニオブエトキシド、ニオブｎ−プロポキシド、ニオブｎ−ブトキシド、タンタルエトキシド、タンタルｎ−プロポキシド、タンタルｎ−ブトキシド、イットリウムイソプロポキシド、イットリウムｎ−ブトキシド等を用いることが好ましい。負の固定電荷密度を得る観点からは、ニオブエトキシド、ニオブｎ−プロポキシド、ニオブｎ−ブトキシド、タンタルエトキシド、タンタルｎ−プロポキシド、タンタルｎ−ブトキシド、バナジウムエトキシドオキシド、バナジウムｎ−プロポキシドオキシド、バナジウムｎ−ブトキシドオキシド、ハフニウムエトキシド、ハフニウムｎ−プロポキシド及びハフニウムｎ−ブトキシドが好ましい。

一般式（Ｉ）で表される化合物は、調製したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、株式会社高純度化学研究所のペンタメトキシニオブ、ペンタエトキシニオブ、ペンタ−ｉ−プロポキシニオブ、ペンタ−ｎ−プロポキシニオブ、ペンタ−ｉ−ブトキシニオブ、ペンタ−ｎ−ブトキシニオブ、ペンタ−ｓｅｃ−ブトキシニオブ、ペンタメトキシタンタル、ペンタエトキシタンタル、ペンタ−ｉ−プロポキシタンタル、ペンタ−ｎ−プロポキシタンタル、ペンタ−ｉ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｎ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｓｅｃ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｔ−ブトキシタンタル、バナジウム（Ｖ）トリメトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリエトキシオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｉ−プロポキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｎ−プロポキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｉ−ブトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｎ−ブトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｓｅｃ−ブトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｔ−ブトキシドオキシド、トリ−ｉ−プロポキシイットリウム、トリ−ｎ−ブトキシイットリウム、テトラメトキシハフニウム、テトラエトキシハフニウム、テトラ−ｉ−プロポキシハフニウム、テトラ−ｔ−ブトキシハフニウム、北興化学工業株式会社のペンタエトキシニオブ、ペンタエトキシタンタル、ペンタブトキシタンタル、イットリウム−ｎ−ブトキシド、ハフニウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド、日亜化学工業株式会社のバナジウムオキシトリエトキシド、バナジウムオキシトリノルマルプロポキシド、バナジウムオキシトリノルマルブトキシド、バナジウムオキシトリイソブトキシド、バナジウムオキシトリセカンダリーブトキシド等を挙げることができる。

一般式（Ｉ）で表される化合物の調製には、特定の金属（Ｍ）のハロゲン化物とアルコールとを不活性有機溶媒の存在下で反応させ、更にハロゲンを引き抜くためにアンモニア又はアミン化合物を添加する方法（特開昭６３−２２７５９３号公報及び特開平３−２９１２４７号公報）等、既知の製法を用いることができる。

一般式（Ｉ）で表される化合物は、２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物と混合することでキレート構造を形成した化合物として用いてもよい。キレート構造を形成した化合物は、一般式（Ｉ）で表される化合物のアルコキシド基の少なくとも一部が特定構造の化合物と置換して、キレート構造を形成する。このとき必要に応じて、液状媒体が存在してもよく、また加熱処理、触媒の添加等を行ってもよい。アルコキシド構造の少なくとも一部がキレート構造に置換されることで、一般式（Ｉ）で表される化合物の加水分解及び重合反応に対する安定性が向上し、これを含むパッシベーション層形成用組成物の保存安定性がより向上する。

２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物は、保存安定性の観点から、β−ジケトン化合物、β−ケトエステル化合物及びマロン酸ジエステルからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

β−ジケトン化合物として具体的には、アセチルアセトン、３−メチル−２，４−ペンタンジオン、２，３−ペンタンジオン、３−エチル−２，４−ペンタンジオン、３−ブチル−２，４−ペンタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオン、６−メチル−２，４−ヘプタンジオン等を挙げることができる。

β−ケトエステル化合物として具体的には、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸プロピル、アセト酢酸イソプロピル、アセト酢酸イソブチル、アセト酢酸ブチル、アセト酢酸ｔ−ブチル、アセト酢酸ペンチル、アセト酢酸イソペンチル、アセト酢酸ヘキシル、アセト酢酸ｎ−オクチル、アセト酢酸ヘプチル、アセト酢酸３−ペンチル、２−アセチルヘプタン酸エチル、２−メチルアセト酢酸エチル、２−ブチルアセト酢酸エチル、ヘキシルアセト酢酸エチル、４，４−ジメチル−３−オキソ吉草酸エチル、４−メチル−３−オキソ吉草酸エチル、２−エチルアセト酢酸エチル、４−メチル−３−オキソ吉草酸メチル、３−オキソヘキサン酸エチル、３−オキソ吉草酸エチル、３−オキソ吉草酸メチル、３−オキソヘキサン酸メチル、３−オキソヘプタン酸エチル、３−オキソヘプタン酸メチル、４，４−ジメチル−３−オキソ吉草酸メチル等を挙げることができる。

マロン酸ジエステルとして具体的には、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジプロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジブチル、マロン酸ジ−ｔ−ブチル、マロン酸ジヘキシル、マロン酸ｔ−ブチルエチル、メチルマロン酸ジエチル、エチルマロン酸ジエチル、イソプロピルマロン酸ジエチル、ブチルマロン酸ジエチル、ｓｅｃ−ブチルマロン酸ジエチル、イソブチルマロン酸ジエチル、１−メチルブチルマロン酸ジエチル等を挙げることができる。

一般式（Ｉ）で表される化合物がキレート構造を有する場合、キレート構造の数は１〜５であれば特に制限されない。キレート構造の形成に寄与するカルボニル基の数には特に制限はないが、ＭがＮｂである場合にはキレート構造の形成に寄与するカルボニル基の数が１〜５であることが好ましく、ＭがＴａである場合にはキレート構造の形成に寄与するカルボニル基の数が１〜５であることが好ましく、ＭがＶＯである場合にはキレート構造の形成に寄与するカルボニル基の数が１〜３であることが好ましく、ＭがＹである場合にはキレート構造の形成に寄与するカルボニル基の数が１〜３であることが好ましく、ＭがＨｆである場合にはキレート構造の形成に寄与するカルボニル基の数が１〜４であることが好ましい。

キレート構造の数は、例えば一般式（Ｉ）で表される化合物と、一般式（Ｉ）で表される化合物中の金属元素とキレートを形成し得る化合物とを混合する比率を適宜調整することで制御することができる。また市販の金属キレート化合物から所望の構造を有する化合物を適宜選択してもよい。

一般式（Ｉ）で表される化合物におけるキレート構造の存在は、通常用いられる分析方法で確認することができる。例えば、赤外分光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル又は融点を用いて確認することができる。

一般式（Ｉ）で表される化合物の状態は、液状であっても固体であってもよい。パッシベーション層形成用組成物の保存安定性、及び後述する一般式（ＩＩ）で表される化合物を併用する場合における混合性の観点から、一般式（Ｉ）で表される化合物は、常温（２５℃）で液体であることが好ましい。一般式（Ｉ）で表される化合物が固体の場合には、形成されたパッシベーション層のパッシベーション効果、パッシベーション層形成用組成物の保存安定性等の観点から、溶媒に対して溶解性又は分散性が良好な化合物であることが好ましく、また溶液又は分散液としたときに安定な化合物であることが好ましい。

パッシベーション層形成用組成物に含まれる一般式（Ｉ）で表される化合物の含有率は、必要に応じて適宜選択することができる。一般式（Ｉ）で表される化合物の含有率は、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、パッシベーション層形成用組成物中に０．１質量％〜８０質量％とすることができ、０．５質量％〜７０質量％であることが好ましく、１質量％〜６０質量％であることがより好ましく、１質量％〜５０質量％であることが更に好ましい。

（ウレア結合を有する化合物）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、ウレア結合を有する化合物を含む。ウレア結合を有する化合物はレオロジーコントロール剤として作用し、パッシベーション層形成用組成物のチキソ性が向上する。これにより、パッシベーション層形成用組成物が半導体基板上に付与されて形成される組成物層の形状安定性が著しく向上し、組成物層が形成された領域に、パッシベーション層を所望の形状で選択的に形成することができる。

ウレア結合を有する化合物を含む本発明のパッシベーション層形成用組成物のチキソ性が向上する理由について、本願発明者らは次のように考える。すなわち、ウレア結合を有する化合物が有するウレア結合がパッシベーション層形成用組成物中の金属アルコキシド（一般式（Ｉ）で表される化合物）若しくはその反応物との間、又はウレア結合を有する化合物同士の間で水素結合を形成する。水素結合を形成した箇所は、擬似的な架橋点となり、パッシベーション層形成用組成物中における擬似的なネットワーク構造の形成に寄与する。そのため、低せん断速度ではネットワーク構造が維持され、パッシベーション層形成用組成物中の粘度は低下しにくい。一方、高せん断速度ではネットワーク構造の一部が破壊され、粘度が低下しやすい。更に、一度形成されたネットワーク構造が破壊されて粘度が低下しても、時間が経過すると再度水素結合が形成され、ネットワーク構造が再生されて、粘度も回復する。その結果、簡便な方法でパッシベーション膜形成用組成物を選択的に形成するのに適したチキソ性が実現される。

ウレア結合を有する化合物の構造は特に制限されず、ポリマーであってもモノマーであってもよい。ただし、ネットワーク構築の観点から化合物中にウレア結合を二つ以上含むものが好ましく、化合物中にウレア結合を三つ以上含むものがより好ましい。
ウレア結合を有する化合物の好ましい例としては、イソシアネート単量体と有機アミンとの反応物、イソシアネート単量体のアダクト体と有機アミンとの反応物である変性ウレア等を挙げることができる。

ウレア結合を有する化合物は、市販されている製品であってもよい。市販されている製品としては、ビックケミージャパン株式会社の商品名、ＢＹＫ−４１０、ＢＹＫ−Ｅ４１０、ＢＹＫ−４２０、ＢＹＫ−Ｅ４２０、ＢＹＫ−Ｄ４１０等の変性ウレアを有機溶剤に溶解させた溶液を挙げることができる。

パッシベーション層形成用組成物中のウレア結合を有する化合物の含有率は特に制限されず、所望のチキソ性を実現するのに充分な数のウレア結合がパッシベーション層形成用組成物に存在する範囲から選択することができる。例えば、ウレア結合を有する化合物の含有率は、パッシベーション層形成用組成物中に０．０１質量％〜１０質量％とすることができ、印刷性の観点から、０．５質量％〜１０質量％であることが好ましく、パッシベーション効果の観点から、０．５質量％〜５質量％であることがより好ましい。

パッシベーション層形成用組成物中にウレア結合を有する化合物が含まれているか否かは、ウレア結合の存在を通常用いられる分析方法で調べることによって確認することができる。例えば、赤外分光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル等の測定結果からウレア結合が存在するか否かを調べることができる。

（一般式（ＩＩ）で表される化合物）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、更に、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物の少なくとも１種を含有してもよい。

式中、Ｒ^２はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基を表す。ｎは０〜３の整数を表す。Ｘ^２及びＸ^３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基を表す。

一般式（ＩＩ）で表される化合物は、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムキレート等と呼ばれる化合物を包含し、アルミニウムアルコキシド構造に加えてアルミニウムキレート構造を有していることが好ましい。また、Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujutsu Ronbunshi, vol.97, pp369-399(1989)にも記載されているように、一般式（ＩＩ）で表される化合物のような有機アルミニウム化合物は、熱処理（焼成）により酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）となる。このとき、形成された酸化アルミニウムはアモルファス状態となりやすいため、４配位酸化アルミニウム層が半導体基板との界面付近に形成されやすく、４配位酸化アルミニウムに起因する大きな負の固定電荷をもつことができると考えられる。結果として優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができるものと考えられる。

上記に加え、一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（ＩＩ）で表される化合物とを組み合わせることで、パッシベーション層内でそれぞれの効果により、パッシベーション効果がより高くなると考えられる。更に、一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（ＩＩ）で表される化合物が併存する状態で熱処理（焼成）されることで、一般式（Ｉ）で表される金属（Ｍ）とアルミニウム（Ａｌ）との複合金属アルコキシドとしての反応性、蒸気圧等の物理特性が改善され、熱処理物（焼成物）としてのパッシベーション層の緻密性が向上し、結果としてパッシベーション効果がより高くなると考えられる。

一般式（ＩＩ）において、Ｒ^２はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基を表し、炭素数１〜４のアルキル基であることが好ましい。Ｒ^２で表されるアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^２で表されるアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等を挙げることができる。中でもＲ^２で表されるアルキル基は、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。

一般式（ＩＩ）において、ｎは０〜３の整数を表す。ｎは保存安定性の観点から、１〜３の整数であることが好ましく、１又は３であることがより好ましい。またＸ^２及びＸ^３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。保存安定性の観点から、Ｘ^２及びＸ^３の少なくとも一方は酸素原子であることが好ましい。

一般式（ＩＩ）におけるＲ^３、Ｒ^４及びＲ^５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基を表す。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５で表されるアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５で表されるアルキル基は、置換基を有していても、無置換であってもよく、無置換であることが好ましい。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５で表されるアルキル基としては、炭素数１〜８のアルキル基であり、炭素数１〜４のアルキル基であることが好ましい。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５で表されるアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、エチルヘキシル基等を挙げることができる。

中でも保存安定性とパッシベーション効果の観点から、一般式（ＩＩ）におけるＲ^３及びＲ^４はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。
また一般式（ＩＩ）におけるＲ^５は、保存安定性及びパッシベーション効果の観点から、水素原子又は炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。

一般式（ＩＩ）で表される化合物は、保存安定性の観点からは、ｎが１〜３であり、Ｒ^５がそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である化合物であることが好ましい。

一般式（ＩＩ）で表される化合物は、保存安定性とパッシベーション効果の観点からは、ｎが０であり、Ｒ^２がそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基である化合物、並びにｎが１〜３であり、Ｒ^２がそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘ^２及びＸ^３の少なくとも一方が酸素原子であり、Ｒ^３及びＲ^４がそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^５が水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

より好ましくは、一般式（ＩＩ）で表される化合物は、ｎが０であり、Ｒ^２がそれぞれ独立して炭素数１〜４の無置換のアルキル基である化合物、並びにｎが１〜３であり、Ｒ^２がそれぞれ独立して炭素数１〜４の無置換のアルキル基であり、Ｘ^２及びＸ^３の少なくとも一方が酸素原子であり、前記酸素原子に結合するＲ^３又はＲ^４が炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘ^２又はＸ^３がメチレン基の場合、前記メチレン基に結合するＲ^３又はＲ^４が水素原子であり、Ｒ^５が水素原子である化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である。

一般式（ＩＩ）においてｎが０である化合物（アルミニウムトリアルコキシド）として具体的には、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリｓｅｃ−ブトキシアルミニウム、モノｓｅｃ−ブトキシ−ジイソプロポキシアルミニウム、トリｔ−ブトキシアルミニウム、トリｎ−ブトキシアルミニウム等を挙げることができる。

また一般式（ＩＩ）においてｎが１〜３である化合物として具体的には、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート〔（エチルアセトアセタト）アルミニウムイソプロポキシド〕、トリス（エチルアセトアセタト）アルミニウム等を挙げることができる。

また一般式（ＩＩ）においてｎが１〜３である化合物は、調製したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては例えば、川研ファインケミカル株式会社の商品名、ＡＬＣＨ、ＡＬＣＨ−５０Ｆ、ＡＬＣＨ−７５、ＡＬＣＨ−ＴＲ、ＡＬＣＨ−ＴＲ−２０等を挙げることができる。

一般式（ＩＩ）においてｎが１〜３である化合物は、アルミニウムトリアルコキシドと、前述の２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物とを混合することで調製することができる。

アルミニウムトリアルコキシドと、２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物とを混合すると、アルミニウムトリアルコキシドのアルコキシド基の少なくとも一部が特定構造の化合物と置換して、アルミニウムキレート構造を形成する。このとき必要に応じて、液状媒体が存在してもよく、また加熱処理、触媒の添加等を行ってもよい。アルミニウムアルコキシド構造の少なくとも一部がアルミニウムキレート構造に置換されることで、一般式（ＩＩ）で表される化合物の加水分解及び重合反応に対する安定性が向上し、これを含むパッシベーション層形成用組成物の保存安定性がより向上する。

２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物としては、上述したβ−ジケトン化合物、β−ケトエステル化合物、マロン酸ジエステル等が挙げられ、保存安定性の観点から、β−ジケトン化合物、β−ケトエステル化合物、マロン酸ジエステルからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。

一般式（ＩＩ）で表される化合物がアルミニウムキレート構造を有する場合、アルミニウムキレート構造の数は１〜３であれば特に制限されない。中でも、保存安定性の観点から、１又は３であることが好ましく、溶解度の観点から、１であることがより好ましい。アルミニウムキレート構造の数は、例えば、アルミニウムトリアルコキシドと、２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物とを混合する比率を適宜調整することで制御することができる。また市販のアルミニウムキレート化合物から所望の構造を有する化合物を適宜選択してもよい。

一般式（ＩＩ）で表される化合物のうち、パッシベーション効果及び必要に応じて添加される溶剤との相溶性の観点から、具体的にはアルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート及びトリイソプロポキシアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましく、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレートを用いることがより好ましい。

一般式（ＩＩ）で表される化合物におけるアルミニウムキレート構造の存在は、通常用いられる分析方法で確認することができる。例えば、赤外分光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、融点等を用いて確認することができる。

一般式（ＩＩ）で表される化合物は、液状であっても固体であってもよく、特に制限はない。パッシベーション効果と保存安定性の観点から、常温（２５℃）での安定性、及び溶解性又は分散性が化合物であることが好ましい。このような性質を有する一般式（ＩＩ）で表される化合物を用いることで、形成されるパッシベーション層の均質性がより向上し、所望のパッシベーション効果が安定的に得られる傾向にある。

パッシベーション層形成用組成物が一般式（ＩＩ）で表される化合物を含む場合、一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率は特に制限されない。中でも、一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（ＩＩ）で表される化合物の総含有率を１００質量％としたときの一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率が、０．５質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上７５質量％以下であることがより好ましく、２質量％以上７０質量％以下であることが更に好ましく、３質量％以上７０質量％以下であることが特に好ましい。
一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率を０．５質量％以上とすることで、パッシベーション層形成用組成物の保存安定性が向上する傾向にある。また一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率を８０質量％以下とすることで、パッシベーション効果が向上する傾向にある。

パッシベーション層形成用組成物が一般式（ＩＩ）で表される化合物を含む場合、パッシベーション層形成用組成物中の一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率は、パッシベーション層形成用組成物中に０．１質量％〜６０質量％とすることができ、０．５質量％〜５５質量％であることが好ましく、１質量％〜５０質量％であることがより好ましく、１質量％〜４５質量％であることが更に好ましい。

（液状媒体）
パッシベーション層形成用組成物は、更に液状媒体（溶媒又は分散媒）を含んでいてもよい。パッシベーション層形成用組成物が液状媒体を含有することで、粘度の調整がより容易になり、付与性がより向上し、より均一なパッシベーション層を形成することができる傾向にある。液状媒体としては特に制限されず、必要に応じて適宜選択することができる。中でも一般式（Ｉ）で表される化合物、ウレア結合を有する化合物、及び必要に応じて含まれる一般式（ＩＩ）で表される化合物を溶解して均一な溶液を与えることができる液状媒体が好ましく、有機溶剤の少なくとも１種を含むことがより好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、そのままの状態では加水分解、重合反応等を容易に起こし固化するものもあるが、一般式（Ｉ）で表される化合物を液状媒体中に溶解又は分散させることによって反応が抑制されるため保存安定性が向上しやすい傾向がある。

液状媒体としては、ケトン溶剤、エーテル溶剤、エステル溶剤、非プロトン性極性溶剤、疎水性有機溶剤、アルコール溶剤、グリコールモノエーテル溶剤、テルペン溶剤、水等が挙げられる。これらの液状媒体は、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。

ケトン溶剤として具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、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、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等が挙げられる。

エーテル溶剤として具体的には、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−ｎ−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、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、テトラ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、テトラ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−ブチルエーテル等が挙げられる。

エステル溶剤として具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、酢酸イソアミル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸イソアミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等が挙げられる。

非プロトン性極性溶剤として具体的には、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が挙げられる。

疎水性有機溶剤として具体的には、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、オクタン、エチルベンゼン、２−エチルヘキサン酸、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。

アルコール溶剤として具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、イソペンタノール、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、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、イソボルニルシクロヘキサノール等が挙げられる。

グリコールモノエーテル溶剤として具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。

テルペン溶剤として具体的には、テルピネン、テルピネオール、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、ピネン、カルボン、オシメン、フェランドレン等が挙げられる。

中でも液状媒体は、半導体基板への付与性及びパターン形成性の観点から、テルペン溶剤、エステル溶剤及びアルコール溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましく、テルペン溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことがより好ましい。

また、液状媒体として、高粘度かつ低沸点のもの（高粘度低沸点溶媒）を用いてもよい。高粘度低沸点溶媒を含むパッシベーション層形成用組成物は、半導体基板へ付与し形成した組成物層の形状を充分に維持できる粘度となり、かつその後の焼成工程の途中段階で揮発するため残留溶媒による影響が抑えられるという利点がある。具体的な高粘度低沸点溶媒としては、イソボルニルシクロヘキサノール等が挙げられる。

パッシベーション層形成用組成物が液状媒体を含む場合、液状媒体の含有率は、付与性、パターン形成性及び保存安定性を考慮して決定される。例えば、液状媒体の含有率は、組成物の付与性とパターン形成性の観点から、パッシベーション層形成用組成物の総質量中に５質量％〜９８質量％であることが好ましく、１０質量％〜９５質量％であることがより好ましい。

（樹脂）
パッシベーション層形成用組成物は、樹脂の少なくとも１種を含んでいてもよい。樹脂を含むことで、パッシベーション層形成用組成物が半導体基板上に付与されて形成される組成物層の形状安定性がある程度向上し、組成物層が形成された領域に、パッシベーション層を所望の形状で選択的に形成することができる。

樹脂の種類は特に制限されない。中でもパッシベーション層形成用組成物を半導体基板上に付与する際に、良好なパターン形成ができる範囲に粘度調整が可能な樹脂であることが好ましい。樹脂として具体的には、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド誘導体、ポリビニルアミド、ポリビニルアミド誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンオキサイド誘導体、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、セルロースエーテル誘導体（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、エチルセルロース等のセルロースエーテルなど）、ゼラチン、ゼラチン誘導体、澱粉、澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム誘導体、キサンタン、キサンタン誘導体、グアーガム、グアーガム誘導体、スクレログルカン、スクレログルカン誘導体、トラガカント、トラガカント誘導体、デキストリン、デキストリン誘導体、（メタ）アクリル酸樹脂、（メタ）アクリル酸エステル樹脂（アルキル（メタ）アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート樹脂等）、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、シロキサン樹脂、これらの共重合体などを挙げることができる。これらの樹脂は、１種単独で又は２種以上を併用できる。
尚、本明細書における「（メタ）アクリル酸」とは「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の少なくとも一方を意味し、「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」及び「メタクリレート」の少なくとも一方を意味する。

これらの樹脂のなかでも、保存安定性とパターン形成性の観点から、酸性及び塩基性の官能基を有さない中性樹脂を用いることが好ましく、含有量が少量の場合においても容易に粘度及びチキソ性を調節できる観点から、エチルセルロース等のセルロース誘導体を用いることがより好ましい。

またこれら樹脂の分子量は特に制限されず、パッシベーション層形成用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好ましい。樹脂の重量平均分子量は、保存安定性とパターン形成性の観点から、１，０００〜１０，０００，０００であることが好ましく、１，０００〜５，０００，０００であることがより好ましい。尚、樹脂の重量平均分子量はＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて測定される分子量分布から標準ポリスチレンの検量線を使用して換算して求められる。検量線は、標準ポリスチレンの５サンプルセット（ＰＳｔＱｕｉｃｋ ＭＰ−Ｈ、ＰＳｔＱｕｉｃｋ Ｂ［東ソー株式会社、商品名］）を用いて３次式で近似する。ＧＰＣの測定条件を以下に示す。

装置：（ポンプ：Ｌ−２１３０型［株式会社日立ハイテクノロジーズ］）
（検出器：Ｌ−２４９０型ＲＩ［株式会社日立ハイテクノロジーズ］）
（カラムオーブン：Ｌ−２３５０［株式会社日立ハイテクノロジーズ］）
カラム：Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ｒ４４０ ＋ Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ｒ４５０ ＋ Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ｒ４００Ｍ（計３本）（日立化成株式会社、商品名）
カラムサイズ：１０．７ｍｍ（内径）×３００ｍｍ
溶離液：テトラヒドロフラン
試料濃度：１０ｍｇ／２ｍＬ
注入量：２００μＬ
流量：２．０５ｍＬ／分
測定温度：２５℃

パッシベーション層形成用組成物中の樹脂の含有率は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、樹脂の含有率は、パッシベーション層形成用組成物の総質量中に０．１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜３０質量％であることがより好ましい。印刷性の観点から、樹脂の含有率は０．２質量％〜２５質量％であることが更に好ましく、０．５質量％〜２０質量％であることが特に好ましく、０．５質量％〜１５質量％であることが極めて好ましい。

パッシベーション層形成用組成物における一般式（Ｉ）で表される化合物（一般式（ＩＩ）で表される化合物を更に含有する場合には、一般式（Ｉ）で表される化合物及び一般式（ＩＩ）で表される化合物の総量）と樹脂の含有比率（質量比）は、必要に応じて適宜選択することができる。中でも、パターン形成性と保存安定性の観点から、一般式（Ｉ）で表される化合物に対する樹脂の含有比率（樹脂／一般式（Ｉ）で表される化合物）、一般式（ＩＩ）で表される化合物を更に含有する場合には、一般式（Ｉ）で表される化合物及び一般式（ＩＩ）で表される化合物の総量に対する樹脂の含有比率〔樹脂／（一般式（Ｉ）で表される化合物＋一般式（ＩＩ）で表される化合物）〕は、０．００１〜１０００であることが好ましく、０．０１〜１００であることがより好ましく、０．０５〜１であることが更に好ましい。

（その他の成分）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、上述した成分に加え、必要に応じて当該分野で通常用いられるその他の成分を更に含むことができる。その他の成分としては、可塑剤、分散剤、界面活性剤、チキソ剤、フィラー、一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）で表される化合物以外の金属アルコキシド化合物等を挙げることができる。中でも、チキソ剤及びフィラーから選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。チキソ剤及びフィラーから選択される少なくとも１種を含むことで、パッシベーション層形成用組成物が半導体基板上に付与されて形成される組成物層の形状安定性がより向上し、パッシベーション層を前記組成物層が形成された領域に、所望の形状で選択的に形成することができる。

前記チキソ剤としては、脂肪酸アミド、ポリアルキレングリコール化合物、有機フィラー、無機フィラー等が挙げられる。

ポリアルキレングリコール化合物としては、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物等が挙げられる。

式（ＩＩＩ）中、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、Ｒ^８はアルキレン基を示す。ｎは３以上の任意の整数である。尚、複数存在するＲ^８は同一であっても異なっていてもよい。

脂肪酸アミドとしては、下記一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物等が挙げられる。

Ｒ^９ＣＯＮＨ_２・・・・（１）
Ｒ^９ＣＯＮＨ−Ｒ^１０−ＮＨＣＯＲ^９・・・・（２）
Ｒ^９ＮＨＣＯ−Ｒ^１０−ＣＯＮＨＲ^９・・・・（３）
Ｒ^９ＣＯＮＨ−Ｒ^１０−Ｎ（Ｒ^１１）_２・・・・（４）

一般式（１）、（２）、（３）及び（４）中、Ｒ^９及びＲ^１１は各々独立に炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数２〜３０のアルケニル基を示し、Ｒ^１０は炭素数１〜１０のアルキレン基を示す。２つのＲ^１１は同一であっても異なっていてもよい。

有機フィラーとしては、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂等で構成される粒子又は繊維状物が挙げられる。

無機フィラーとしては、二酸化珪素、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化珪素、ガラス等の粒子などが挙げられる。

有機フィラー及び無機フィラーが粒子形状の場合、その体積平均粒子径は、０．０１μｍ〜５０μｍであってもよい。有機フィラー及び無機フィラーの体積平均粒子径は、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置（例えば、ベックマンコールターＬＳ１３３２０）で測定することができ、得られた粒度分布からメディアン径を算出した値を平均粒子径とすることができる。また、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察することで平均粒子径を求めることもできる。

一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）で表される化合物以外の金属アルコキシド化合物としては、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、シリコンアルコキシド等が挙げられる。

パッシベーション層形成用組成物は、酸性化合物又は塩基性化合物を含有してもよい。パッシベーション層形成用組成物が酸性化合物又は塩基性化合物を含有する場合、保存安定性の観点から、酸性化合物又は塩基性化合物の含有率が、パッシベーション層形成用組成物中にそれぞれ１質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。

酸性化合物としては、ブレンステッド酸及びルイス酸を挙げることができる。具体的には塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸等の有機酸などを挙げることができる。また塩基性化合物としては、ブレンステッド塩基及びルイス塩基を挙げることができ、具体的には、塩基性化合物としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物等の無機塩基、トリアルキルアミン、ピリジン等の有機塩基などを挙げることができる。

（物性値）
パッシベーション層形成用組成物の粘度は特に制限されず、半導体基板への付与方法等に応じて適宜選択することができる。例えば、パッシベーション層形成用組成物の粘度は、０．０１Ｐａ・ｓ〜１００００Ｐａ・ｓとすることができる。中でもパターン形成性の観点から、パッシベーション層形成用組成物の粘度は０．１Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。尚、粘度は、回転式せん断粘度計を用いて、２５℃、せん断速度１．０ｓ^−１で測定される。

また、パッシベーション層形成用組成物のせん断粘度は特に制限されず、パッシベーション層形成用組成物がチキソ性を有していることが好ましい。中でもパターン形成性の観点から、せん断速度１．０ｓ^−１におけるせん断粘度η_１をせん断速度１０ｓ^−１におけるせん断粘度η_２で除して算出されるチキソ比（η_１／η_２）が１．０〜１０であることが好ましく、２．０〜６．０であることがより好ましい。尚、せん断粘度は、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着した回転式のせん断粘度計を用いて、温度２５℃で測定される。

尚、パッシベーション層形成用組成物中に含まれる成分、及び各成分の含有量は示差熱-熱重量同時測定（ＴＧ／ＤＴＡ）等の熱分析、核磁気共鳴（ＮＭＲ）、赤外分光法（ＩＲ）等のスペクトル分析、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）等のクロマトグラフ分析などを用いて確認することができる。

（パッシベーション層形成用組成物の製造方法）
パッシベーション層形成用組成物の製造方法には特に制限はない。例えば、一般式（Ｉ）で表される化合物と、ウレア結合を有する化合物と、必要に応じて含まれるその他の成分とを、通常用いられる混合方法で混合することで製造することができる。

＜パッシベーション層付半導体基板＞
本発明のパッシベーション層付半導体基板は、半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、本発明のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物（焼成物）であるパッシベーション層と、を有する。本発明のパッシベーション層付半導体基板は、パッシベーション層形成用組成物の熱処理物層（焼成物層）であるパッシベーション層を有することで優れたパッシベーション効果を示す。

半導体基板は特に制限されず、目的に応じて通常用いられるものから適宜選択することができる。半導体基板としては、シリコン、ゲルマニウム等にｐ型不純物又はｎ型不純物をドープ（拡散）したものが挙げられる。中でもシリコン基板であることが好ましい。また半導体基板は、ｐ型半導体基板であっても、ｎ型半導体基板であってもよい。中でもパッシベーション効果の観点から、パッシベーション層が形成される面がｐ型層である半導体基板であることが好ましい。半導体基板上のｐ型層は、ｐ型半導体基板に由来するｐ型層であっても、ｐ型拡散層又はｐ^＋型拡散層として、ｎ型半導体基板又はｐ型半導体基板上に形成されたものであってもよい。

また半導体基板の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、半導体基板の厚みは５０μｍ〜１０００μｍとすることができ、７５μｍ〜７５０μｍであることが好ましい。

半導体基板上に形成されたパッシベーション層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、パッシベーション層の厚みは５ｎｍ〜５０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましく、１５ｎｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。

パッシベーション層付半導体基板は、太陽電池素子、発光ダイオード素子等に適用することができる。例えば、太陽電池素子に適用することで変換効率に優れた太陽電池素子を得ることができる。

＜パッシベーション層付半導体基板の製造方法＞
本発明のパッシベーション層付半導体基板の製造方法は、半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を熱処理（焼成）してパッシベーション層を形成する工程と、を有する。前記製造方法は必要に応じてその他の工程を更に含んでいてもよい。本発明のパッシベーション層付半導体基板の製造方法は、本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることで、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を所望の形状に、簡便な方法で形成することができる。

パッシベーション層付半導体基板の製造方法は、組成物層を形成する工程の前に、半導体基板上にアルカリ水溶液を付与する工程を更に有することが好ましい。すなわち、半導体基板上にパッシベーション層形成用組成物を付与する前に、半導体基板の表面をアルカリ水溶液で洗浄することが好ましい。アルカリ水溶液で洗浄することで、半導体基板表面に存在する有機物、パーティクル等を除去することができ、パッシベーション効果がより向上する。アルカリ水溶液による洗浄の方法としては、一般的に知られているＲＣＡ洗浄等を例示することができる。例えば、アンモニア水と過酸化水素水の混合溶液に半導体基板を浸し、６０℃〜８０℃で処理することで、有機物及びパーティクルを除去し、半導体基板を洗浄することができる。洗浄時間は、１０秒間〜１０分間であることが好ましく、３０秒間〜５分間であることがより好ましい。

半導体基板上にパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する方法には特に制限はない。例えば、公知の付与方法等を用いて、半導体基板上にパッシベーション層形成用組成物を付与する方法を挙げることができる。具体的には、浸漬法、スクリーン印刷、インクジェット法、ディスペンサー法、スピンコート法、刷毛塗り法、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコート法等を挙げることができる。これらの中でもパターン形成性及び生産性の観点から、スクリーン印刷法及びインクジェット法等が好ましい。

パッシベーション層形成用組成物の付与量は、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、形成されるパッシベーション層の厚みが、後述する所望の厚みとなるように適宜調整することができる。

パッシベーション層形成用組成物によって形成された組成物層を熱処理（焼成）して、組成物層に由来する熱処理物層（焼成物層）を形成することで、半導体基板上にパッシベーション層を形成することができる。
組成物層の熱処理（焼成）条件は、組成物層に含まれる一般式（Ｉ）で表される化合物及び必要に応じて含まれる一般式（ＩＩ）で表される化合物を、その熱処理物（焼成物）である金属酸化物又は複合酸化物に変換可能であれば特に制限されない。パッシベーション層に効果的に固定電荷を与え、より優れたパッシベーション効果を得るために、具体的には、熱処理（焼成）温度は３００℃〜９００℃が好ましく、４５０℃〜８００℃がより好ましい。ここでいう熱処理（焼成）温度は、熱処理（焼成）に用いる炉の中の最高温度を意味する。また熱処理（焼成）時間は、熱処理（焼成）温度等に応じて適宜選択できる。例えば、熱処理（焼成）時間は０．１時間〜１０時間とすることができ、０．１２時間〜５時間であることが好ましい。ここでいう熱処理（焼成）時間は、最高温度での保持時間を意味する。

なお、熱処理（焼成）は、拡散炉（例えば、ＡＣＣＵＲＯＮ ＣＱ−１２００、株式会社日立国際電気）等を用いて行うことができる。熱処理（焼成）を行う雰囲気は特に制限されず、大気中で実施することができる。

パッシベーション層付半導体基板の製造方法によって製造されるパッシベーション層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択できる。例えば、パッシベーション層の平均膜厚は、５ｎｍ〜５０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましく、１５ｎｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。
尚、形成されたパッシベーション層の平均膜厚は、干渉式膜厚計（例えば、Ｆ２０膜厚測定システム、フィルメトリクス株式会社）を用いて常法により、３点の厚みを測定し、その算術平均値として算出される。

パッシベーション層付半導体基板の製造方法は、パッシベーション層形成用組成物を半導体基板に付与した後、熱処理（焼成）によってパッシベーション層を形成する工程の前に、パッシベーション層形成用組成物からなる組成物層を乾燥処理する工程を更に有していてもよい。組成物層を乾燥処理する工程を有することで、より均質なパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる。

組成物層を乾燥処理する工程は、パッシベーション層形成用組成物に含まれることがある液状媒体の少なくとも一部を除去することができれば、特に制限されない。乾燥処理は、例えば、３０℃〜２５０℃で１分間〜６０分間の加熱処理とすることができ、４０℃〜２２０℃で３分間〜４０分間の加熱処理であることが好ましい。また乾燥処理は、常圧下で行なっても減圧下で行なってもよい。

また、パッシベーション層付半導体基板の製造方法は、パッシベーション層形成用組成物を付与した後、熱処理（焼成）によってパッシベーション層を形成する工程の前に、パッシベーション層形成用組成物からなる組成物層を脱脂処理する工程を更に有していてもよい。組成物層を脱脂処理する工程を有することで、より均一なパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる。

組成物層を脱脂処理する工程は、パッシベーション層形成用組成物に含まれる樹脂の少なくとも一部を除去することができれば、特に制限されない。脱脂処理は例えば２５０℃〜４５０℃で１０分間〜１２０分間の加熱処理とすることができ、３００℃〜４００℃で３分間〜６０分間の加熱処理であることが好ましい。また脱脂処理は、酸素存在下で行うことが好ましく、大気中で行なうことがより好ましい。

＜太陽電池素子＞
本発明の太陽電池素子は、ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合を有する半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、本発明のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物（焼成物）であるパッシベーション層と、前記ｐ型層及び前記ｎ型層からなる群より選択される少なくとも一方の上に配置される電極と、を有する。前記太陽電池素子は、必要に応じてその他の構成要素を更に有していてもよい。本発明の太陽電池素子は、本発明のパッシベーション層形成用組成物から形成されたパッシベーション層を有することで、変換効率に優れる。

パッシベーション層形成用組成物を付与する半導体基板としては特に制限されず、目的に応じて通常用いられるものから適宜選択することができる。半導体基板としては、パッシベーション層付半導体基板で説明したものを使用することができ、好適に使用できるものも同様である。パッシベーション層が設けられる半導体基板の面は、ｐ型層であることが好ましい。

半導体基板上に形成されたパッシベーション層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、パッシベーション層の平均厚さは、５ｎｍ〜５０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましく、１５ｎｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。
太陽電池素子の形状及び大きさに制限はない。例えば、一辺が１２５ｍｍ〜１５６ｍｍの正方形であることが好ましい。

＜太陽電池素子の製造方法＞
本発明の太陽電池素子の製造方法は、ｐ型層及びｎ型層が接合されてなるｐｎ接合を有する半導体基板の前記ｐ型層及び前記ｎ型層からなる群より選択される少なくとも一方の上に電極を配置する工程と、前記半導体基板の少なくとも一方の面であって前記電極が配置される面の少なくとも一部に本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を熱処理（焼成）してパッシベーション層を形成する工程と、を有する。前記製造方法は、必要に応じてその他の工程を更に有していてもよい。

本発明の太陽電池素子の製造方法によれば、本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることで、優れた印刷性で、変換効率に優れる太陽電池素子を簡便な方法で製造することができる。更に、半導体基板上に、所望の形状となるようにパッシベーション層を形成することができ、太陽電池素子の生産性に優れる。

ｐ型層及びｎ型層の少なくとも一方の層上に電極を形成する方法としては、通常用いられる方法を採用することができる。例えば、半導体基板の所望の領域に、銀ペースト、アルミニウムペースト等の電極形成用ペーストを付与し、必要に応じて熱処理することで製造することができる。

パッシベーション層が設けられる半導体基板の面は、ｐ型層であっても、ｎ型層であってもよい。中でも変換効率の観点からｐ型層であることが好ましい。
パッシベーション層形成用組成物を用いてパッシベーション層を形成する方法の詳細は、既述のパッシベーション層付半導体基板の製造方法と同様であり、好ましい態様も同様である。

半導体基板上に形成されるパッシベーション層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、パッシベーション層の平均厚さは、５ｎｍ〜５０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましく、１５ｎｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。

次に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかるパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す工程図を断面図として示したものである。但し、この工程図は、本発明をなんら制限するものではない。

図１（１）では、ｐ型半導体基板１をアルカリ水溶液で洗浄し、ｐ型半導体基板１の表面の有機物、パーティクル等を除去する。これにより、パッシベーション効果がより向上する。アルカリ水溶液による洗浄方法としては、一般的に知られるＲＣＡ洗浄等を用いることができる。

その後、図１（２）に示すように、ｐ型半導体基板１の表面を、アルカリエッチング等を施し、表面に凹凸（テクスチャともいう）を形成する。これにより、受光面側では太陽光の反射を抑制することができる。尚、アルカリエッチングには、ＮａＯＨとＩＰＡ（イソプロピルアルコール）とからなるエッチング溶液を使用することができる。

次いで、図１（３）に示すように、ｐ型半導体基板１の表面にリン等を熱的に拡散させることにより、ｎ^＋型拡散層２がサブミクロンオーダーの厚さで形成されるとともに、ｐ型バルク部分との境界にｐｎ接合部が形成される。

リンを拡散させるための手法としては、例えば、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ_３）、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において、８００℃〜１０００℃で数十分の処理を行う方法が挙げられる。この方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、図１（３）に示すように、受光面（表面）以外に、裏面及び側面（図示せず）にもｎ^＋型拡散層２が形成される。またｎ^＋型拡散層２の上には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）層３が形成される。そこで、サイドエッチングを行い、側面のＰＳＧ層３及びｎ^＋型拡散層２を除去する。

その後、図１（４）に示すように、受光面及び裏面のＰＳＧ層３をフッ酸等のエッチング溶液を用いて除去する。更に裏面については、図１（５）に示すように、別途エッチング処理を行い、裏面のｎ^＋型拡散層２を除去する。

そして、図１（６）に示すように、受光面のｎ^＋型拡散層２上に、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）法等によって、窒化ケイ素等の反射防止膜４を膜厚９０ｎｍ前後で設ける。

次いで、図１（７）に示すように、裏面の一部に本発明のパッシベーション層形成用組成物をスクリーン印刷等にて付与した後、乾燥後に３００℃〜９００℃の温度で熱処理（焼成）を行い、パッシベーション層５を形成する。

図５に、裏面におけるパッシベーション層の形成パターンの一例を概略平面図として示す。図７は、図５のＡ部を拡大した概略平面図である。図８は、図５のＢ部を拡大した概略平面図である。図５に示すパッシベーション層の形成パターンの場合、図７及び図８からも分かるように、裏面のパッシベーション層５は後の工程で裏面出力取出し電極７が形成される部分を除き、ドット状にｐ型半導体基板１が露出したパターンで形成される。このドット状開口部のパターンは、ドット径（Ｌ_ａ）及びドット間隔（Ｌ_ｂ）で規定され、規則正しく配列していることが好ましい。ドット径（Ｌ_ａ）及びドット間隔（Ｌ_ｂ）は任意に設定でき、パッシベーション効果及び少数キャリアの再結合抑制の観点から、Ｌ_ａが５μｍ〜２ｍｍでＬ_ｂが１０μｍ〜３ｍｍであることが好ましく、Ｌ_ａが１０μｍ〜１．５ｍｍでＬ_ｂが２０μｍ〜２．５ｍｍであることがより好ましく、Ｌ_ａが２０μｍ〜１．３ｍｍでＬ_ｂが５０μｍ〜２ｍｍであることが更に好ましい。

ここで、上記ではパッシベーション層を形成したい部位（ドット状開口部以外の部分）にパッシベーション層形成用組成物を付与し、熱処理（焼成）することで、所望の形状のパッシベーション層を形成している。これに対し、ドット状開口部を含む全面にパッシベーション層形成用組成物を付与し、熱処理（焼成）後にレーザー、フォトリソグラフィ等により、ドット状開口部のパッシベーション層を選択的に除去することもできる。また、ドット状開口部のようにパッシベーション層形成用組成物を付与したくない部分に予めマスク材によりマスクすることで、パッシベーション層形成用組成物を選択的に付与することもできる。

次いで、図１（８）に示すように、受光面に、ガラス粒子を含む銀電極ペーストをスクリーン印刷等にて付与する。図４は、太陽電池素子の受光面の一例を示す概略平面図である。図４に示すように、受光面電極は、受光面集電用電極８と受光面出力取出し電極９からなる。受光面積を確保するため、これら受光面電極の形成面積は少なく抑える必要がある。その他、受光面電極の抵抗率及び生産性の観点から、受光面集電用電極８の幅は１０μｍ〜２５０μｍで、受光面出力取出し電極９の幅は１００μｍ〜２ｍｍであることが好ましい。また、図４では受光面出力取出し電極９を２本設けているが、少数キャリアの取出し効率（発電効率）の観点から、受光面出力取出し電極９の本数を３本又は４本とすることもできる。

一方、図１（８）に示すように、裏面には、ガラス粉末を含むアルミニウム電極ペースト及びガラス粒子を含む銀電極ペーストを、スクリーン印刷等にて付与する。図９は、太陽電池素子の裏面の一例を示す概略平面図である。裏面出力取出し電極７の幅は特に制限されず、後の太陽電池の製造工程での配線材料の接続性等の観点から、裏面出力取出し電極７の幅は、１００μｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。

受光面及び裏面にそれぞれ電極ペーストを付与した後は、乾燥後に大気中４５０℃〜９００℃程度の温度で、受光面及び裏面ともに熱処理（焼成）して、受光面に受光面集電用電極８及び受光面出力取出し電極９を、裏面に裏面集電用アルミニウム電極６及び裏面出力取出し電極７を、それぞれ形成する。

熱処理（焼成）後、図１（９）に示すように、受光面では、受光面電極を形成する銀電極ペーストに含まれるガラス粒子と、反射防止膜４とが反応（ファイアースルー）して、受光面電極（受光面集電用電極８、受光面出力取出し電極９）とｎ^＋型拡散層２とが電気的に接続（オーミックコンタクト）される。一方、裏面では、ドット状に半導体基板１が露出した部分（パッシベーション層５が形成されなかった部分）では、熱処理（焼成）により、アルミニウム電極ペースト中のアルミニウムが半導体基板１中に拡散することで、ｐ^＋型拡散層１０が形成される。本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることで、印刷滲みを抑制し、所望の形状に形成することが可能なパッシベーション層を形成でき、パッシベーション効果を向上させることで、発電性能に優れた太陽電池素子を製造することができる。

図２は、本実施形態にかかるパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を示す工程図を断面図として示したものであり、裏面のｎ^＋型拡散層２がエッチング処理によって除去された後に、更に裏面が平坦化されること以外は、図１と同様にして太陽電池セルを製造することができる。平坦化する際は、硝酸、フッ酸及び酢酸の混合溶液又は水酸化カリウム溶液に、半導体基板の裏面を浸す等の手法を用いることができる。

図３は、本実施形態にかかるパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を示す工程図を断面図として示したものである。この方法では、半導体基板１にテクスチャー構造、ｎ^＋型拡散層２及び反射防止膜４を形成する工程（図３（１９）〜（２４））までは、図１の方法と同様である。

反射防止膜４を形成した後、図３（２５）に示すように、パッシベーション層形成用組成物を付与する。図６に、裏面におけるパッシベーション層の形成パターンの一例を概略平面図として示す。図６に示すパッシベーション層の形成パターンでは、裏面の全面に、ドット状開口部が配列し、後の工程で裏面出力取出し電極が形成される部分にもドット状開口部が配列されている。

その後、図３（２６）に示すように、裏面においてドット状に半導体基板１が露出した部分（パッシベーション層５が形成されなかった部分）から、ホウ素又はアルミニウムを拡散させ、ｐ^＋型拡散層１０を形成する。ｐ^＋型拡散層を形成する際に、ホウ素を拡散させる場合は、三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）を含むガス中で、１０００℃付近の温度で処理する方法を用いることができる。但し、オキシ塩化リンを用いる場合と同様にガス拡散の手法であることから、半導体基板１の受光面、裏面及び側面にｐ^＋型拡散層１０が形成されてしまうため、これを抑制するためにドット状開口部以外の部分をマスキング処理して、ホウ素がｐ型半導体基板１の不要な部分に拡散するのを防止する等の措置が必要である。

また、ｐ^＋型拡散層１０を形成する際にアルミニウムを拡散させる場合は、アルミニウムペーストをドット状開口部に付与し、これを４５０℃〜９００℃の温度で熱処理（焼成）し、ドット状開口部からアルミニウムを拡散させてｐ^＋型拡散層１０を形成し、その後、塩酸等によりエッチングして、ｐ^＋型拡散層１０上に形成されたアルミニウムペースト由来の熱処理物層（焼成物層）を除去する手法を用いることができる。

次いで、図３（２７）に示すように、裏面の全面にアルミニウムを物理的に蒸着することで、裏面集電用アルミニウム電極１１を形成する。

その後、図３（２８）に示すように、受光面にはガラス粒子を含む銀電極ペーストをスクリーン印刷等にて付与し、裏面にはガラス粒子を含む銀電極ペーストをスクリーン印刷等にて付与する。受光面の銀電極ペーストは図４に示す受光面電極の形状に合わせて、裏面の銀電極ペーストは図９に示す裏面電極の形状に合わせて、パターン状に付与する。

受光面及び裏面にそれぞれ電極ペーストを付与した後は、乾燥後に大気中４５０℃〜９００℃程度の温度で、受光面及び裏面ともに熱処理（焼成）して、図３（２９）に示すように、受光面に受光面集電用電極８及び受光面出力取出し電極９を、裏面に裏面集電用アルミニウム電極１１及び裏面出力取出し電極７を、それぞれ形成する。このとき、受光面では受光面電極とｎ^＋型拡散層２が電気的に接続され、裏面では、蒸着により形成された裏面集電用アルミニウム電極１１と裏面出力取出し電極７とが電気的に接続される。

なお、図１〜図３では、パッシベーション層５を形成した後で、裏面集電用アルミニウム電極６又は１１、及び裏面出力取出し電極７を形成しているが、先に電極を形成した後に、パッシベーション層５を形成してもよい。また、電極を有する半導体基板を入手し、これにパッシベーション層５を形成してもよい。

＜太陽電池＞
太陽電池は、前記太陽電池素子と、太陽電池素子の電極上に設けられる配線材料と、を有する。配線材料が配置される電極は、出力取出し電極等である。太陽電池は更に必要に応じて、配線材料を介して複数の太陽電池素子が連結され、更に封止材で封止されて構成される。前記配線材料及び封止材としては特に制限されず、当業界で通常用いられているものから適宜選択することができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
（パッシベーション層形成用組成物の調製）
ペンタエトキシニオブ（北興化学工業株式会社、構造式：Ｎｂ（ＯＣ_２Ｈ_５）_５、分子量：３１８．２）を１５．１２３ｇ、テルピネオール（日本テルペン化学株式会社、ＴＰＯと略記することがある）を２３．６６７ｇ、イソボルニルシクロヘキサノール（日本テルペン化学株式会社、商品名：テルソルブＭＴＰＨ、ＭＴＰＨと略記することがある）を６２．９８４ｇ、及びＢＹＫ−４１０（ビックケミージャパン株式会社、変性ウレアの溶液、溶剤：Ｎ−メチルピロリドン、不揮発分：５２％）を２．０５６ｇ混合して、パッシベーション層形成用組成物１を調製した。

（チキソ性の評価）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物１の調製直後（１８時間〜３０時間以内）のせん断粘度を、せん断速度１．０ｓ^−１及び１０ｓ^−１の条件でそれぞれ測定した。せん断粘度の測定は、粘弾性測定装置（ＡｎｔｏｎＰａａｒ社、ＭＣＲ３０１）にコーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５℃で行った。
せん断速度が１．０ｓ^−１の条件でのせん断粘度（η_１）は１８．０Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０ｓ^−１の条件でのせん断粘度（η_２）は５．６Ｐａ・ｓとなった。せん断速度が１．０ｓ^−１と１０ｓ^−１の場合でのチキソ比（η_１／η_２）は３．２となった。

（保存安定性の評価）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物１のせん断粘度を、調製直後（１８時間〜３０時間以内）及び２５℃で３０日間保存した後にそれぞれ測定した。せん断粘度の測定は、粘弾性測定装置（ＡｎｔｏｎＰａａｒ社、ＭＣＲ３０１）にコーンプレート（直径５０ｎｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５℃で、せん断速度１．０ｓ^−１で行った。２５℃におけるせん断粘度は、調製直後は１８．０Ｐａ・ｓ、２５℃で３０日間保存した後は１８．６Ｐａ・ｓであった。
保存安定性の評価では、３０日間保存した後のせん断粘度の変化率が１０％未満のものをＡ、１０％以上３０％未満のものをＢ、３０％以上のものをＣとしている。評価がＡ及びＢであれば、パッシベーション層形成用組成物の保存安定性が良好であると判断する。

（印刷性の評価）
パッシベーション層形成用組成物の印刷性の評価を行うための半導体基板として、表面がミラー形状の単結晶ｐ型シリコン基板（５０ｍｍ角、厚さ７７０μｍ、以下、基板Ａと呼ぶ）を使用した。

上記で調製したパッシベーション層形成用組成物１を、基板Ａに、スクリーン印刷法を用いて、図８に示すパターンでドット状開口部以外の全面に印刷した。ここで、評価に用いたドット状開口部のパターンは、ドット径（Ｌ_ａ）が３６８μｍでドット間隔（Ｌ_ｂ）が０．５ｍｍであるものと、ドット径（Ｌ_ａ）が１７８μｍでドット間隔（Ｌ_ｂ）が０．５ｍｍであるものの２種類とした。
その後、パッシベーション層形成用組成物１を付与した基板Ａを１５０℃で３分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理した。次いで、基板Ａを７００℃の温度で１０分間熱処理（焼成）した後、室温（２５℃）で放冷した。
次に、熱処理（焼成）後の基板に形成されるパッシベーション層内のドット状開口部のドット径（Ｌ_ａ）を１０点測定し、その平均値を算出した。ドット径（Ｌ_ａ）が３６８μｍであるパターンを用いて形成したパッシベーション層のドット状開口部のドット径（Ｌ_ａ）の平均値は３７０μｍ、ドット径（Ｌ_ａ）が１７８μｍであるパターンを用いて形成したパッシベーション層のドット状開口部のドット径（Ｌ_ａ）の平均値は１８０μｍであった。

印刷性の評価は、印刷直後のドット径（Ｌ_ａ）（３６８μｍ又は１７８μｍ）に対し、熱処理（焼成）後のドット径（Ｌ_ａ）の変化率が２０％未満のものをＡ、２０％以上３０％未満のものをＢ、３０％以上のものをＣ、開口部がパッシベーション層で塞がったものをＤとしている。評価がＡ又はＢであれば、パッシベーション層形成用組成物の印刷性は良好である。

（実効ライフタイムの測定）
スクリーン印刷法により片面の全体にパッシベーション層形成用組成物１を付与した基板Ａを、１５０℃で３分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理した。次いで基板Ａを７００℃の温度で１０分間熱処理（焼成）した後、室温（２５℃）で放冷し、評価用基板とした。熱処理（焼成）は、拡散炉（ＡＣＣＵＲＯＮ ＣＱ−１２００、株式会社日立国際電気）を用いて、大気中雰囲気下、最高温度７００℃、保持時間１０分間の条件で行った。
上記で得られた評価用基板の実効ライフタイムを、ライフタイム測定装置（日本セミラボ株式会社、ＷＴ−２０００ＰＶＮ）を用いて、室温（２５℃）で反射マイクロ波光電導減衰法により測定した。得られた評価用基板において、パッシベーション層形成用組成物を付与した領域の実効ライフタイムは、２８０μｓであった。

（パッシベーション層の厚さ測定）
上記で得られた評価用基板上のパッシベーション層の厚みを、干渉式膜厚計（フィルメトリクス株式会社、Ｆ２０膜厚測定システム）を用いて測定したところ、膜厚は１７０ｎｍであった。

（太陽電池素子の作製）
単結晶ｐ型半導体基板（１２５ｍｍ角、厚さ２００μｍ）の両面（受光面及び裏面）に、アルカリエッチングによりテクスチャー構造を形成した。次いで、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ_３）、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において、９００℃の温度で２０分間処理し、受光面、裏面及び側面にｎ^＋型拡散層を形成した。その後、サイドエッチングを行い、側面のリンンシリケートガラス（ＰＳＧ）層及びｎ^＋型拡散層を除去し、フッ酸を含むエッチング溶液を用いて受光面及び裏面のＰＳＧ層を除去した。更に、裏面については別途エッチング処理を行い、裏面のｎ^＋型拡散層を除去した。その後、受光面のｎ^＋型拡散層上に窒化ケイ素からなる反射防止膜をプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）により約９０ｎｍの厚さとなるように形成した。

次いで、上記で調製したパッシベーション層形成用組成物１を半導体基板の裏面に付与した後、１５０℃の温度で５分間の乾燥処理を行った。次いで、拡散炉（ＡＣＣＵＲＯＮ ＣＱ−１２００、株式会社日立国際電気）を用いて、大気中雰囲気下、最高温度７００℃、保持時間１０分間の熱処理（焼成）を行い、パッシベーション層１を形成した。
パッシベーション層形成用組成物１の付与は、図５、図７及び図８に示すパターン状となるように行った。具体的には、後の工程で裏面出力取出し電極（図９の符号７）が形成される部分以外の領域に、ドット状開口部ではｐ型半導体基板が露出するようにパッシベーション層形成用組成物１を付与してパッシベーション層を形成した。ドット状開口部のパターンは、印刷滲みの評価で用いたものと同じ形状で、ドット径（Ｌ_ａ）を１６８μｍ、ドット間隔（Ｌ_ｂ）を０．５ｍｍとした。

次いで、半導体基板の受光面に市販の銀電極ペースト（ＰＶ−１６Ａ、デュポン株式会社）をスクリーン印刷法にて図４に示す電極パターンとなるように付与した。電極パターンは、１２０μｍ幅の受光面集電用電極と、１．５ｍｍ幅の受光面出力取出し電極とから構成されており、熱処理（焼成）後の厚さが２０μｍとなるように印刷条件（スクリーン版のメッシュ、印刷速度及び印圧）を適宜調整した。これを１５０℃の温度で５分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理を行った。

一方、半導体基板の裏面には、市販のアルミニウム電極ペースト（ＰＶＧ−ＡＤ−０２、ＰＶＧ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ株式会社）を全面に付与した。次いで、市販の銀電極ペースト（ＰＶ−５０５、デュポン株式会社）をスクリーン印刷法にて図９に示す裏面出力取出し電極のパターンとなるように付与した。銀電極ペーストからなる裏面出力取出し電極のパターンは、長さ１２３ｍｍ×幅４ｍｍとなるようにした。

銀電極ペースト及びアルミニウム電極ペーストの印刷条件（スクリーン版のメッシュ、印刷速度及び印圧）は、熱処理（焼成）後の裏面出力取出し電極（銀電極、図９の符号７）及び裏面集電用電極（アルミニウム電極、図９の符号６）の膜厚がそれぞれ２０μｍとなるように、適宜調整した。各電極ペーストの付与後、１５０℃の温度で５分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理を行った。

続いて、トンネル炉（１列搬送Ｗ／Ｂトンネル炉、株式会社ノリタケカンパニーリミテド）を用いて大気中雰囲気下、最高温度８００℃、保持時間１０秒の条件で熱処理（焼成）を行って、所望の電極が形成された太陽電池素子１を作製した。

（太陽電池の作製）
上記で得られた太陽電池素子１の受光面出力取出し電極及び裏面出力取出し電極の上に、配線部材（太陽電池用はんだめっき平角線、製品名：ＳＳＡ−ＴＰＳ ０．２×１．５（２０）、厚さ０．２ｍｍ×幅１．５ｍｍの銅線にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系鉛フリーはんだを片面あたり最大２０μｍの厚さでめっきした仕様、日立金属株式会社［（旧）日立電線株式会社］）を配置し、タブ線接続装置（ＮＴＳ−１５０−Ｍ、Ｔａｂｂｉｎｇ ＆ Ｓｔｒｉｎｇｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ、株式会社エヌピーシー）を用い、最高温度２５０℃、保持時間１０秒の条件ではんだを溶融させることで、上記配線部材と受光面出力取出し電極及び裏面出力取出し電極とを接続した。

その後、ガラス板（白板強化ガラス３ＫＷＥ３３、旭硝子株式会社）、封止材（エチレンビニルアセテート；ＥＶＡ）、及びバックシートを用いて、図１０に示す構造の太陽電池１を作製した。具体的には、ガラス板１６、封止材１４、配線材料１３を接続した太陽電池素子１２、封止材１４及びバックシート１５をこの順に重ね合わせ、これを真空ラミネータ（ＬＭ−５０×５０、株式会社エヌピーシー）を用いて、配線部材１３の一部が露出するように、１４０℃の温度で５分間真空ラミネートし、太陽電池１を作製した。

作製した太陽電池１の太陽電池特性（発電性能）の評価は、擬似太陽光（ＷＸＳ−１５５Ｓ−１０、株式会社ワコム電創）と、電圧−電流（Ｉ−Ｖ）評価測定器（Ｉ−Ｖ ＣＵＲＶＥ ＴＲＡＣＥＲ ＭＰ−１８０、英弘精機株式会社）の測定装置を組み合わせて行った。太陽電池としての発電性能を示すＪｓｃ（短絡電流）、Ｖｏｃ（開放電圧）、Ｆ．Ｆ．（形状因子）、η（変換効率）は、それぞれＪＩＳ−Ｃ−８９１３（２００５年度）及びＪＩＳ−Ｃ−８９１４（２００５年度）に準拠して測定を行って得られたものである。得られた測定値を、後に示す比較例１で作製した、ＡＬＤ法により形成される酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のパッシベーション層を有する太陽電池（太陽電池Ｃ１）の測定値を１００．０とした相対値に換算した。

＜実施例２＞
ペンタエトキシタンタル（北興化学工業株式会社、構造式：Ｔａ（ＯＣ_２Ｈ_５）_５、分子量：４０６．３）を１４．９２３ｇ、テルピネオールを２３．４５３ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを６２．２３４ｇ、ＢＹＫ−４１０を１．９９３ｇ混合して、パッシベーション層形成用組成物２を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物２のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層２の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子２及び太陽電池２を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例３＞
バナジウムエトキシドオキシド（株式会社高純度化学研究所、構造式：ＶＯ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３、分子量：２０２．２）を１４．８５６ｇ、テルピネオールを２３．６５８ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを６２．７８９ｇ、ＢＹＫ−４１０を２．０３４ｇ混合して、パッシベーション層形成用組成物３を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物３のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層３の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子３及び太陽電池３を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例４＞
ハフニウムｔ−ブトキシド（株式会社高純度化学研究所、構造式：Ｈｆ（Ｏ−ｔ−Ｃ_４Ｈ_９）_４、分子量：４７１．０）を１５．１２５ｇ、テルピネオールを２４．０２３ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを６３．２３８ｇ、ＢＹＫ−４１０を２．０８９ｇ混合して、パッシベーション層形成用組成物４を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物４のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層４の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子４及び太陽電池４を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例５＞
ペンタエトキシニオブを１４．８２３ｇ、アルミニウムエチルアセトアセタトジイソプロピレート（川研ファインケミカル株式会社、商品名：ＡＬＣＨ）を１４．８９０ｇ、テルピネオールを４６．６８９ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを１２２．４６１ｇ混合して、パッシベーション層形成用組成物Ａを調製した。更に、パッシベーション層形成用組成物Ａを１４．９０７ｇ、ＢＹＫ−４１０を０．３１０ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物５を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物４のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層５の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子５及び太陽電池５を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例６＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１４．９６６ｇ、ＢＹＫ−Ｅ４１０（ビックケミージャパン株式会社、変性ウレアの溶液、溶剤：Ｎ−エチルピロリドン、不揮発分：５２％）を０．３００ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物６を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物６のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層６の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子６及び太陽電池６を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例７＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１５．０７９ｇ、ＢＹＫ−Ｄ４１０（ビックケミージャパン株式会社、変性ウレアの溶液、溶剤：ジメチルスルホキシド、不揮発分：５２％）を０．３０５ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物７を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物７のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層７の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子７及び太陽電池７を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例８＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１５．０１８ｇ、ＢＹＫ−Ｅ４１０を０．３１２ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物８を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物８のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層８の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子８及び太陽電池８を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例９＞
ペンタエトキシタンタルを７．５４６ｇ、アルミニウムエチルアセトアセタトジイソプロピレートを５．５５８ｇ、テルピネオールを２３．２５４ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを６２．７７５ｇ、ＢＹＫ−４１０を２．００４ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物９を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物９のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層９の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子９及び太陽電池９を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例１０＞
バナジウムエトキシドオキシドを７．９３４ｇ、アルミニウムエチルアセトアセタトジイソプロピレートを７．３４９ｇ、テルピネオールを２３．４７８ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを６３．０９８ｇ、ＢＹＫ−４１０を２．０２８ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１０を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１０のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１０の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１０及び太陽電池１０を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例１１＞
ハフニウムｔ−ブトキシドを７．６０５ｇ、アルミニウムエチルアセトアセタトジイソプロピレートを４．３５６ｇ、テルピネオールを２３．８７５ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを６２．９９５ｇ、ＢＹＫ−４１０を２．０９５ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１１を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１１のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１１の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１１及び太陽電池１１を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例１２＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１５．０２３ｇ、ＢＹＫ−４１０を０．０７５ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１２を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１２のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１２の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１２及び太陽電池１２を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例１３＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１４．９８９ｇ、ＢＹＫ−４１０を０．１５６ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１３を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１３のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１３の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１３及び太陽電池１３を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜実施例１４＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１５．１０２ｇ、ＢＹＫ−４１０を０．６１０ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１４を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１４のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１４の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１４及び太陽電池１４を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜比較例１＞
半導体基板へのパッシベーション層形成において、パッシベーション層形成用組成物を用いずに、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）からなるパッシベーション層Ｃ１を形成した。
具体的には、原子層堆積装置を用いて、Ａｌ_２Ｏ_３層が２０ｎｍの厚さになるよう、成膜条件を調整した。尚、成膜後の膜厚はエリプソメーター（ＭＡＲＹ−１０２、ファイブラボ）を用いて測定した。

上記の手法で、パッシベーション層Ｃ１の実効ライフタイム及び厚さの評価用基板、及び太陽電池素子Ｃ１及び太陽電池Ｃ１を作製し、実効ライフタイム、厚さ及び固定電荷密度の測定と、太陽電池Ｃ１の太陽電池特性を評価した。尚、それぞれの評価に用いた基板、種類、成膜パターン、受光面及び裏面の電極形成方法は、実施例１〜１４と同じである。

＜比較例２＞
実施例１と同様にして、実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａのチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層Ａの実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子Ａ及び太陽電池Ａを作製し、太陽電池特性を評価した。

＜比較例３＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１５．０２２ｇ、ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−２０３（ビックケミージャパン株式会社、ポリカルボン酸のアルキルアンモニウム塩の溶液、溶剤：アルキルベンゼン、不揮発分：５０％）を０．１５３ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１５を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１５のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１５の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１５及び太陽電池１５を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜比較例４＞
実施例５で調製したパッシベーション層形成用組成物Ａを１５．０１３ｇ、ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−２０５（ビックケミージャパン株式会社、ポリアミノアマイドのポリカルボン酸塩の溶液、溶剤：メトキシプロパノール／イソパラフィン系炭化水素＝３／２、不揮発分：５２％）を０．１５５ｇ混合してパッシベーション層形成用組成物１６を調製した。
その後は、実施例１と同様にして、パッシベーション層形成用組成物１６のチキソ性の評価、保存安定性の評価、印刷性の評価、及びパッシベーション層１６の実効ライフタイムの評価、厚さの測定及び固定電荷密度の測定を行った。更に実施例１と同様にして、太陽電池素子１６及び太陽電池１６を作製し、太陽電池特性を評価した。

＜比較例５＞
太陽電池素子の作製において、裏面にパッシベーション層を形成せず、太陽電池素子Ｃ２及び太陽電池Ｃ２を作製し、太陽電池特性を評価した。

具体的には、受光面及び裏面にテクスチャー構造を形成し、受光面にｎ^＋型拡散層及び窒化ケイ素からなる反射防止膜をＰＥＣＶＤにより約９０ｎｍの厚さで形成した。次いで、受光面には市販の銀電極ペースト（ＰＶ−１６Ａ、デュポン株式会社）をスクリーン印刷法にて図４に示すパターンで印刷し、これを１５０℃の温度で５分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理を行った。一方、裏面には、市販のアルミニウム電極ペースト（ＰＶＧ−ＡＤ−０２、ＰＶＧ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ株式会社）及び市販の銀電極ペースト（ＰＶ−５０５、デュポン株式会社）をスクリーン印刷法にて図９のパターンで印刷した。各電極ペーストを印刷した後、１５０℃の温度で５分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理を行った。ここで、各電極ペーストの寸法及び印刷条件は、実施例１と同じとした。
続いて、トンネル炉（１列搬送Ｗ／Ｂトンネル炉、株式会社ノリタケカンパニーリミテド）を用いて大気中雰囲気下、最高温度８００℃、保持時間１０秒の条件で熱処理（焼成）を行って、所望の電極が形成された太陽電池素子Ｃ２を作製した。

上記で得られた太陽電池素子Ｃ２についても実施例１と同様に、受光面出力取出し電極及び裏面出力取出し電極の上に配線部材を接続し、その後ガラス板、封止材及びバックシートを用いて重ね合わせ、ラミネータを用いて真空ラミネートし、太陽電池Ｃ２を作製した。

実施例１〜１４及び比較例１〜５で実施したパッシベーション層形成用組成物の組成を表１に示し、せん断粘度、チキソ性、印刷性及び保存安定性の評価結果、ライフタイム及び膜厚の測定結果、並びに、太陽電池の太陽電池特性の評価結果を表２に示す。表２中の「−」は測定又は評価を行っていないことを表す。

実施例１〜１４で作製したパッシベーション層用組成物は、いずれも保存安定性及び印刷性が良好であることが分かった。更に、レオロジーコントロール剤を含まないか、レオロジーコントロール剤としてウレア結合を有しない化合物を含む比較例２〜４で作製したパッシベーション層用組成物よりもチキソ性が大きく、印刷性がより良好であることが分かった。

また、実施例１〜１４で評価した実効ライフタイム及び太陽電池の発電性能は、比較例１で測定したものとほぼ同等であった。これにより、本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることにより、ＡＬＤ法により形成される酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のパッシベーション層に匹敵する優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層が形成されていることが分かった。

更に、作製した太陽電池の発電性能は、パッシベーション層形成用組成物に一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（ＩＩ）で表される化合物の両方を含むものを用いた場合において、相対的に高くなる傾向があった。これについては、パッシベーション層形成用組成物中に一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（ＩＩ）で表される化合物の両方を含むことで、熱処理（焼成）により一般式（Ｉ）で表される化合物に由来する金属と、一般式（ＩＩ）で表される化合物との複合酸化物が形成され、より緻密で大きな負の固定電荷を持つパッシベーション層が形成される等の作用により、パッシベーション効果がより向上したものと考えられる。

１ ｐ型半導体基板
２ ｎ^＋型拡散層
３ ＰＳＧ層
４ 反射防止膜
５ パッシベーション層
６ 裏面集電用アルミニウム電極
７ 裏面出力取出し電極
８ 受光面集電用電極
９ 受光面出力取出し電極
１０ ｐ^＋型拡散層
１１ 裏面集電用アルミニウム電極
１２ 太陽電池素子
１３ 配線材料
１４ 封止材
１５ バックシート
１６ ガラス板

Claims (11)

1. 下記一般式（Ｉ）で表される化合物と、ウレア結合を有する化合物と、を含有するパッシベーション層形成用組成物。
   Ｍ（ＯＲ^１）_ｍ （Ｉ）
   ［式中、ＭはＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含む。Ｒ^１はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１４のアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。］
2. 前記ウレア結合を有する化合物はレオロジーコントロール剤である、請求項１に記載のパッシベーション層形成用組成物。
3. 更に、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有する、請求項１又は請求項２に記載のパッシベーション層形成用組成物。
   
   ［式中、Ｒ^２はそれぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基を表す。ｎは０〜３の整数を表す。Ｘ^２及びＸ^３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基を表す。］
4. 前記ウレア結合を有する化合物の含有率が、パッシベーション層形成用組成物中に０．０１質量％〜１０質量％である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物。
5. 前記一般式（ＩＩ）において、Ｒ^２がそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基である請求項３又は請求項４に記載のパッシベーション層形成用組成物。
6. 前記一般式（ＩＩ）において、ｎが１〜３の整数であり、Ｒ^５がそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物。
7. 半導体基板と、
   前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、
   を有するパッシベーション層付半導体基板。
8. 半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
   前記組成物層を熱処理してパッシベーション層を形成する工程と、
   を有するパッシベーション層付半導体基板の製造方法。
9. ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合を有する半導体基板と、
   前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、
   前記ｐ型層及び前記ｎ型層からなる群より選択される少なくとも一方の上に配置される電極と、
   を有する太陽電池素子。
10. ｐ型層及びｎ型層が接合されてなるｐｎ接合を有する半導体基板の前記ｐ型層及び前記ｎ型層からなる群より選択される少なくとも一方の上に電極を配置する工程と、
    前記半導体基板の少なくとも一方の面であって前記電極が配置される面の少なくとも一部に請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
    前記組成物層を熱処理してパッシベーション層を形成する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法。
11. 請求項９に記載の太陽電池素子と、
    前記太陽電池素子の前記電極上に配置される配線材料と、
    を有する太陽電池。