JP6285095B2 - 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6285095B2 JP6285095B2 JP2012218465A JP2012218465A JP6285095B2 JP 6285095 B2 JP6285095 B2 JP 6285095B2 JP 2012218465 A JP2012218465 A JP 2012218465A JP 2012218465 A JP2012218465 A JP 2012218465A JP 6285095 B2 JP6285095 B2 JP 6285095B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- passivation film
- composition
- forming
- acid amide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
まず、光閉じ込め効果を促して高効率化を図るよう、テクスチャー構造を形成したp型シリコン基板を準備し、続いてオキシ塩化リン(POCl3)、窒素、酸素の混合ガス雰囲気において800℃〜900℃で数十分の処理を行って一様にn型拡散層を形成する。
この従来の方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、表面のみならず、側面、裏面にもn型拡散層が形成される。そのため、側面のn型拡散層を除去するためのサイドエッチングを行う。また、裏面に形成されたn型拡散層はp+型拡散層へ変換する必要があり、裏面全体にアルミニウム粉末及びバインダーを含むアルミニウムペーストを塗布し、これを焼成してアルミニウム電極を形成することで、n型拡散層をp+型拡散層にするのと同時に、オーミックコンタクトを得ている。
このようなパッシベーション膜は、一般的にはALD(Atomic Layer Deposition)法や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2〜4参照)。
また、従来のパッシベーション膜形成用組成物では、基板上に塗布した際に印刷ムラや、塗膜の厚さのばらつきが発生しやすく、均一な厚さの塗膜及び均一な厚さのパッシベーション膜を形成することが困難であった。印刷ムラとは、印刷に用いたスクリーン版がシリコン基板から離れる際に、一部版離れが悪い部分が生じた為にできる、前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物が周囲よりも薄くなる現象である。
<1> 下記一般式(I)で表される有機アルミニウム化合物と、脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種と、を含む半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
R7CONH−R8−NHCOR7・・・・(2)
R7NHCO−R8−CONHR7・・・・(3)
R7CONH−R8−N(R9)2・・・・(4)
前記組成物層を焼成処理して、パッシベーション膜を形成する工程と、
を有するパッシベーション膜付半導体基板の製造方法。
前記半導体基板上の全面又は一部に設けられた前記<1>〜<9>のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の焼成物層と、
前記半導体基板の前記p型層及びn型層の少なくとも一方の層上に配置された電極と、
を有する太陽電池素子。
前記組成物層を焼成処理して、パッシベーション膜を形成する工程と、
を有する太陽電池素子の製造方法。
本発明の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、下記一般式(I)で表される有機アルミニウム化合物と、脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種とを含む。前記半導体基板パッシベーション膜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。
ここでR1〜R4、X2及びX3のいずれかが複数存在する場合、複数存在する同一の記号で表される基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
1/τ=1/τb+1/τs (A)
尚、実効ライフタイム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。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、前記一般式(I)で表される有機アルミニウム化合物(以下「特定有機アルミニウム化合物」と称する場合がある)の少なくとも1種を含む。特定有機アルミニウム化合物は、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムキレートなど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 Gakujitsu Ronbunshi, 97(1989)369-399にも記載されているように、有機アルミニウム化合物は焼成処理により酸化アルミニウム(Al2O3)となる。
特定有機アルミニウム化合物を含有する本発明の半導体パッシベーション膜形成用組成物を焼成処理することにより形成される酸化アルミニウムは、アモルファス状態となりやすく、アルミニウム原子の欠陥等が生じて半導体基板との界面付近に大きな負の固定電荷をもつことができると考えられる。この大きな負の固定電荷が半導体基板の界面近辺で電界を発生することで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ものと考えられる。したがって、特定有機アルミニウム化合物を含有する本発明の半導体パッシベーション膜形成用組成物は、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膜を形成することができると考えられる。
またR4は、保存安定性と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。
前記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前記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、溶媒が存在してもよく、また加熱処理や触媒の添加を行ってもよい。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、有機アルミニウム化合物の加水分解や重合反応に対する安定性が向上し、これを含む半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の保存安定性がより向上する。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、脂肪酸アミド及び前記一般式(II)で表される化合物(以下、特定化合物ともいう)から選択される少なくとも1種を含む。
構造の異なる二種以上の一般式(II)で表される化合物を併用する場合のその組み合わせとしては、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの組み合わせ、ポリエチレングリコールとポリエチレングリコールモノメチルエーテルとの組み合わせ等が挙げられる。
また、一般式(II)で表される化合物の形状としては、特に制限されないが、常温(25℃)で固体として存在することが好ましい。固体として存在することで、フィラーとしての役割を果たし、印刷性向上の効果が得られやすい。
尚、体積平均粒子径の下限は特に制限されないが、10nm以上であることが好ましい。10nm以上であると、ペースト中での分散性がより良好になる。
尚、本発明において一般式(II)で表される化合物のガラス転移温度は、示差熱分析装置を用いて測定した、DSC曲線の変異点を調べることで測定できる。
尚、本発明において一般式(II)で表される化合物の融点は、示差熱分析装置を用いて測定した、融解ピークを調べることで測定できる。
数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフ法(GPC法)を用いて測定することができる。尚、GPC法による数平均分子量の測定条件は、例えば以下のとおりである。
溶離液:CF3COONa 5mmol/ヘキサフルオロイソプロピルアルコール(HFIP)(1リットル)
カラム:サンプルカラム HFIP−800P HFIP−80M×2本、リファレンスカラム HFIP−800R×2本
カラム温度:40℃
流量:1.0ml/分
検出器:Shodex RI STD:PMMA(Shodex STANDARD M−75)
R7CONH−R8−NHCOR7・・・・(2)
R7NHCO−R8−CONHR7・・・・(3)
R7CONH−R8−N(R9)2・・・・(4)
R7で表されるアルキル基及びアルケニル基は、各々独立に、炭素数5〜25であることが好ましく、炭素数10〜20であることがより好ましく、炭素数15〜18であることが更に好ましい。
R9で表されるアルキル基及びアルケニル基は、各々独立に、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜6であることがより好ましく、炭素数1〜3であることが更に好ましい。また、R9は炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数1〜3のアルキル基であるが特に好ましい。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物に含まれる前記脂肪酸アミド及び前記一般式(II)で表される化合物の含有量は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、印刷性とパッシベーション効果の観点から、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物中に0.01質量%〜70質量%とすることが好ましく、0.01質量%〜60質量%であることがより好ましく、0.01質量%〜50質量%であることがさらに好ましい。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、さらに樹脂を含んでいてもよい。樹脂を含むことで、前記半導体基板パッシベーション膜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、パッシベーション膜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。
半導体基板パッシベーション膜形成用組成物が樹脂を含有する場合、前記樹脂の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物中の含有量は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば半導体基板パッシベーション膜形成用組成物が樹脂を含有する場合、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物中の樹脂の含有率は0.1質量%〜30質量%であることが好ましい。パターン形成をより容易にするようなチキソ性を発現させる観点から、前記含有率は1質量%〜25質量%であることがより好ましく、1.5質量%〜20質量%であることがさらに好ましく、1.5質量%〜10質量%であることが特に好ましい。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、さらに溶媒を含んでいてもよい。半導体基板パッシベーション膜形成用組成物が溶媒を含有することで、粘度の調整がより容易になり、付与性がより向上すると共により均一な焼成層を形成することができる。前記溶媒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。中でも前記特定有機アルミニウム化合物、及び前記樹脂を溶解して均一な溶液を与えることができる溶媒が好ましく、有機溶剤の少なくとも1種を含むことがより好ましい。また、前記有機アルミニウム化合物のうち、そのままの状態では加水分解や重合反応を容易に起こし固化するものがあるが、溶媒中に均一に存在することによって反応が抑制され、保存安定性が前記有機アルミニウム化合物単一の状態よりも向上し、ペーストとしての状態を維持しやすい傾向がある。
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などが挙げられる。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、酸性化合物又は塩基性化合物を含有してもよい。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、酸性化合物及び塩基性化合物の含有率が、半導体基板パッシベーション膜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。
前記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、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。
前記半導体基板パッシベーション膜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ができる。例えば、前記半導体基板パッシベーション膜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、0.1Pa・s〜1000Pa・sであることが好ましい。なお、前記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。
なお、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。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の製造方法には特に制限はない。例えば、有機アルミニウム化合物と脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種と必要に応じて溶媒とを、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。また脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種を溶媒に溶解した後、これと特定有機アルミニウム化合物とを混合することで製造してもよい。
さらに前記特定有機アルミニウム化合物は、アルミニウムアルコキシドと、アルミニウムとキレートを形成可能な化合物とを混合して調製してもよい。その際、適宜溶媒を用いても、加熱処理を行ってもよい。このようにして調製した特定有機アルミニウム化合物と、脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種又は脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種を含む溶液とを混合して半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を製造してもよい。
本発明の半導体基板にパッシベーション膜は、半導体基板にパッシベーション膜を形成するために用いられることが好適な、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物である。また、本発明の半導体基板にパッシベーション膜は、半導体基板が太陽電池用の半導体基板である場合に、より好適に用いることができる。
本発明のパッシベーション膜付半導体基板は、半導体基板と、前記半導体基板上の全面又は一部に設けられた前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の焼成物層と、を有する。前記パッシベーション膜付半導体基板は、前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の焼成物からなる層であるパッシベーション膜を有することで優れたパッシベーション効果を示す。
また前記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50μm〜1000μmとすることができ、75μm〜750μmであることが好ましい。
本発明のパッシベーション膜付半導体基板の製造方法は、半導体基板上の全面又は一部に、前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を焼成処理してパッシベーション膜を形成する工程と、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。
前記半導体基板パッシベーション膜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膜を所望の形状に、簡便な方法で形成することができる。
具体的には、浸漬法、印刷法、スピンコート法、刷毛塗り、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコート法、インクジェッ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の観点から、各種の印刷法、インクジェット法等が好ましい。
組成物層の焼成条件は、組成物層に含まれる特定有機アルミニウム化合物をその焼成物である酸化アルミニウム(Al2O3)に変換可能であれば特に制限されない。中でも特定の結晶構造を持たないアモルファス状のAl2O3層を形成可能な焼成条件であることが好ましい。半導体基板パッシベーション膜がアモルファス状のAl2O3層で構成されることで、半導体基板パッシベーション膜により効果的に負電荷を持たせることができ、より優れたパッシベーション効果を得ることができる。具体的に、焼成温度は400℃〜900℃が好ましく、450℃〜800℃がより好ましい。また焼成時間は焼成温度等に応じて適宜選択できる。例えば、0.1時間〜10時間とすることができ、0.2時間〜5時間であることが好ましい。
尚、形成されたパッシベーション膜の膜厚は、触針式段差・表面形状測定装置(例えば、Ambios社製)や非接触式膜圧測定装置(例えばフィルメトリクス社製)を用いて常法により測定される。
本発明の太陽電池素子は、p型層及びn型層がpn接合されてなる半導体基板と、前記半導体基板上の全面又は一部に設けられた前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の焼成物層である半導体基板パッシベーション膜と、前記半導体基板の前記p型層及びn型層の少なくとも一方の層上にそれぞれ配置された電極とを有する。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。
前記太陽電池素子は、前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物から形成されたパッシベーション膜を有することで、変換効率に優れる。
また前記半導体基板上に形成されたパッシベーション膜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、5nm〜50μmであることが好ましく、10nm〜30μmであることが好ましく、15nm〜20μmであることが更に好ましい。
前記太陽電池素子の形状や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。
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接合を有し、p型層及びn型層の少なくとも一方の層上に電極を有する半導体基板の、前記電極を有する面の一方又は両方の面上に、前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を焼成処理してパッシベーション膜を形成する工程と、を有する。前記太陽電池素子の製造方法は、必要に応じてその他の工程を更に有していてもよい。
前記半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与して半導体基板パッシベーション膜を形成する方法の詳細は、既述のパッシベーション膜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。
前記半導体基板上に形成される半導体基板パッシベーション膜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、5nm〜50μmであることが好ましく、10nm〜30μmであることが好ましく、15nm〜20μmであることが更に好ましい。
図1は、本実施形態にかかる半導体基板パッシベーション膜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。
さらにまた、裏面部分に半導体基板パッシベーション膜を形成せず、側面のみに本発明の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を塗布、乾燥して半導体基板パッシベーション膜を形成してもよい。本発明の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、側面のような結晶欠陥が多い場所に使用すると、その効果が特に大きい。
ここでp型拡散層形成用組成物に代えて、アルミニウムペーストを用いてもよい。アルミニウムペーストを用いた場合には、p+型拡散層4上にはアルミニウム電極8が形成される。
また裏面電極が形成される領域にはすでにp+型拡散層4が形成されているため、裏面電極5を形成する電極形成用ペーストには、アルミニウムペーストに限定されず、銀電極ペースト等のより低抵抗な電極を形成可能な電極用ペーストを用いることもできる。これにより、さらに発電効率を高めることも可能になる。
さらにまた、裏面部分に半導体基板パッシベーション膜を形成せず、側面のみに本発明の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与し、これを焼成処理して半導体基板パッシベーション膜を形成してもよい。本発明の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物は、側面のような結晶欠陥が多い場所に使用すると、その効果が特に大きい。
図3に概略断面図を示すように、p型半導体基板1の受光面側には、表面近傍にn+型拡散層2が形成され、その表面に半導体基板パッシベーション膜6及び反射防止膜3が形成されている。反射防止膜3としては、窒化ケイ素膜、酸化チタン膜などが知られている。また半導体基板パッシベーション膜6は、本発明の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与し、これを焼成処理して形成される。
p+型拡散層4は、上述のようにp型拡散層形成用組成物又はアルミニウムペーストを所望の領域に塗布した後に熱処理することで形成することができる。またn+型拡散層2は、例えば熱拡散処理によりn+型拡散層を形成可能なn型拡散層形成用組成物を所望の領域に塗布した後に熱処理することで形成することができる。
ここでn型拡散層形成用組成物としては例えば、ドナー元素含有物質とガラス成分とを含む組成物を挙げることができる。
太陽電池は、前記太陽電池素子の少なくとも1つを含み、太陽電池素子の電極上に配線材料が配置されて構成される。太陽電池はさらに必要に応じて、配線材料を介して複数の太陽電池素子が連結され、さらに封止材で封止されて構成されていてもよい。
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。
前記太陽電池の大きさに制限はない。0.5m2〜3m2であることが好ましい。
<実施例1>
(半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の調製)
ステアリン酸アミドを7.52g、テルピネオール(日本テルペン化学株式会社、ターピネオール−LW)を67.67g混合し、130℃で1時間攪拌してステアリン酸アミド溶液を調製した。(エチルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロポキシド(川研ファインケミカル株式会社製、ALCH)を2.25g、テルピネオールを0.83g、イソボルニルシクロヘキサノールを16.07g、前記ステアリン酸アミド溶液を1.30g混合し、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物1を調製した。半導体基板パッシベーション膜形成用組成物1中のステアリン酸アミドの含有率は0.64%、特定有機アルミニウム化合物の含有率は11.00%となった。
半導体基板として、表面がミラー形状の単結晶型p型シリコン基板(SUMCO製、50mm角、厚さ:625μm)を用いた。
上記で得られた半導体基板パッシベーション膜形成用組成物1を上記シリコン基板上に、スクリーン印刷法を用いて全面に付与した。この際、シリコン基板10枚連続で印刷を行い、うち10枚全てに印刷ムラがないことを目視で確認した。前記印刷ムラとは、スクリーン版がシリコン基板から離れる際に、一部版離れが悪い部分が生じた為にできる、前記が周囲よりも薄くなっている部分を指す。
なお、表1中の印刷性の項目において、印刷中に目視によって印刷ムラが生じなかったものが10枚中9枚以上のものをA、8枚以下かつ6枚以上のものをB、5枚以下のものをCと表記する。
なお、表1中の塗膜均一性の項目において、印刷後に目視によって塗布膜が均一であったものが10枚中9枚以上のものをA、8枚以下かつ6枚以上のものをB、5枚以下のものをCと表記する。
得られたパッシベーション膜の膜厚は、250μmであった。パッシベーション膜の膜厚は、触針式段差・表面形状測定装置(Ambios社製)を用いて測定した。
上記で得られた評価用基板の実効ライフタイム(μs)を、ライフタイム測定装置(日本セミラボ製WT−2000PVN)を用いて、室温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の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与した領域の実効ライフタイムは、390μsであった。
なお表1中、ライフタイムの項目において、ライフタイムが400μs以上の場合をA、400μs未満かつ100μs以上のものをB、100μs未満のものをCと表記する。
ポリエチレングリコール(数平均分子量4000)を4.03g、テルピネオールを36.01g混合し、100℃で1時間攪拌してポリエチレングリコール溶液を調製した。(エチルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロポキシド(川研ファインケミカル株式会社製、ALCH)を1.62g、イソボルニルシクロヘキサノールを10.67g、前記ポリエチレングリコール溶液を1.37g混合し、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物2を調製した。半導体基板パッシベーション膜形成用組成物2中のポリエチレングリコール含有率は1.00%、特定有機アルミニウム化合物の含有率は11.87%となった。
上記で調製した半導体基板パッシベーション膜形成用組成物2を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシリコン基板上にパッシベーション膜を形成し、同様にして評価し、結果を表1に示した。
ステアリン酸アミドを7.52g、テルピネオール(日本テルペン化学株式会社、ターピネオール−LW)を67.67g混合し130℃で1時間攪拌してステアリン酸アミド溶液を調製した。(エチルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロポキシド(川研ファインケミカル株式会社製、ALCH)を1.92g、イソボルニルシクロヘキサノールを7.64g、前記ステアリン酸アミド溶液を4.10g混合し、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物3を調製した。半導体基板パッシベーション膜形成用組成物3中のステアリン酸アミドの含有率は3.00%、特定有機アルミニウム化合物の含有率は14.08%となった。
半導体基板パッシベーション膜形成用組成物3を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシリコン基板上にパッシベーション膜を形成し、同様にして、結果を表1に示した。
ステアリン酸アミドを7.52g、テルピネオール(日本テルペン化学株式会社、ターピネオール−LW)を67.67g混合し130℃で1時間攪拌してステアリン酸アミド溶液を調製した。(エチルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロポキシド(川研ファインケミカル株式会社製、ALCH)を1.99g、イソボルニルシクロヘキサノールを2.00g、前記ステアリン酸アミド溶液を10.24g混合し、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物4を調製した。半導体基板パッシベーション膜形成用組成物4中のステアリン酸アミドの含有率は7.20%、特定有機アルミニウム化合物の含有率は13.98%となった。
半導体基板パッシベーション膜形成用組成物4を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシリコン基板上にパッシベーション膜を形成し、同様にして、結果を表1に示した。
ステアリン酸アミドを7.52g、テルピネオール(日本テルペン化学株式会社、ターピネオール−LW)を67.67g混合し130℃で1時間攪拌してステアリン酸アミド溶液を調製した。(エチルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロポキシド(川研ファインケミカル株式会社製、ALCH)を1.92g、前記ステアリン酸アミド溶液を12.00g混合し、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物5を調製した。半導体基板パッシベーション膜形成用組成物5中のステアリン酸アミドの含有率は8.63%、特定有機アルミニウム化合物の含有率は13.75%となった。
半導体基板パッシベーション膜形成用組成物5を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシリコン基板上にパッシベーション膜を形成し、同様にして、結果を表1に示した。
実施例1において、半導体基板パッシベーション膜形成用組成物1の塗布を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、評価用基板を作製し、同様にして評価し、結果を表1に示した。
(エチルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロポキシド(川研ファインケミカル株式会社製、ALCH)を1.68g、テルピネオールを1.27g、イソボルニルシクロヘキサノールを10.74g混合し、組成物C1を調製した。
上記で調製した組成物C1を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシリコン基板上にパッシベーション膜を形成し、同様にして評価し、結果を表1に示した。
ステアリン酸アミドを7.52g、テルピネオールを67.67g混合し130℃で1時間攪拌してステアリン酸アミド溶液を調製した。テルピネオールを2.88g、イソボルニルシクロヘキサノールを10.62g、前記ステアリン酸アミド溶液を1.50g混合し、組成物C2を調製した。
上記で調製した組成物C2を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシリコン基板上にパッシベーション膜を形成し、同様にして評価し、結果を表1に示した。
2 n+型拡散層
3 反射防止膜
4 p+型拡散層
5 裏面電極
6 パッシベーション膜
7 表面電極
8 p+型拡散層形成組成物の熱処理物又はアルミニウム電極
Claims (13)
- 下記一般式(I)で表される有機アルミニウム化合物と、
脂肪酸アミド及び下記一般式(II)で表される化合物から選択される少なくとも1種と、
を含む半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
〔式(I)中、R1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。X2及びX3はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。R2、R3及びR4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。〕
R5−(−O−R10−)n−O−R6 ・・・(II)
〔式(II)中、R5及びR6はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、R10はアルキレン基を示す。nは3以上の任意の整数である。なお、複数存在する−(−O−R10−)−におけるR10は同一であっても異なっていてもよい。〕 - 前記脂肪酸アミドを含有し、該脂肪酸アミドが下記一般式(1)、(2)、(3)及び(4)で表される化合物から選択される少なくとも1種を含む請求項1に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
R7CONH2・・・・(1)
R7CONH−R8−NHCOR7・・・・(2)
R7NHCO−R8−CONHR7・・・・(3)
R7CONH−R8−N(R9)2・・・・(4)
〔一般式(1)、(2)、(3)及び(4)中、R7及びR9は各々独立に炭素数1〜30のアルキル基又はアルケニル基を示し、R8は炭素数1〜10のアルキレン基を示す。R7及びR9は同一であっても異なっていてもよい。〕 - 前記脂肪酸アミドを含有し、該脂肪酸アミドが、ステアリン酸アミド、N,N’−メチレンビスステアリン酸アミド及びステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドからなる群より選択される少なくとも1種を含有する請求項1又は請求項2に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- 前記脂肪酸アミドを含有し、該脂肪酸アミドの分解温度が、400℃以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- 前記一般式(II)で表される化合物を含有し、該一般式(II)で表される化合物の数平均分子量が300〜1,000,000である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- 前記一般式(I)におけるR1は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基である請求項1〜請求項5のいずれかに記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- 前記一般式(I)において、nが1〜3の整数であり、R4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1〜請求項6のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- さらに樹脂を含有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- 前記樹脂の含有率が0.1質量%〜30質量%である請求項8に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物。
- 半導体基板と、前記半導体基板上の全面又は一部に設けられた請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の焼成物層と、を有するパッシベーション膜付半導体基板。
- 半導体基板上の全面又は一部に、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
前記組成物層を焼成処理して、パッシベーション膜を形成する工程と、
を有するパッシベーション膜付半導体基板の製造方法。 - p型層及びn型層がpn接合されてなる半導体基板と、
前記半導体基板上の全面又は一部に設けられた請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物の焼成物層と、
前記半導体基板の前記p型層及びn型層の少なくとも一方の層上に配置された電極と、
を有する太陽電池素子。 - p型層及びn型層が接合されてなるpn接合を有し、前記p型層及びn型層の少なくとも一方の層上に電極を有する半導体基板の、前記電極を有する面の一方又は両方の面上に、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の半導体基板パッシベーション膜形成用組成物を用いて組成物層を形成する工程と、
前記組成物層を焼成処理して、パッシベーション膜を形成する工程と、
を有する太陽電池素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012218465A JP6285095B2 (ja) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012218465A JP6285095B2 (ja) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017100382A Division JP2017195377A (ja) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014072448A JP2014072448A (ja) | 2014-04-21 |
JP6285095B2 true JP6285095B2 (ja) | 2018-02-28 |
Family
ID=50747366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012218465A Expired - Fee Related JP6285095B2 (ja) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6285095B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017195377A (ja) * | 2017-05-19 | 2017-10-26 | 日立化成株式会社 | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2592307B2 (ja) * | 1988-09-27 | 1997-03-19 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックス薄膜の製造方法 |
US5516596A (en) * | 1994-12-19 | 1996-05-14 | Dow Corning Corporation | Method of forming a composite, article and composition |
JP2000319530A (ja) * | 1999-05-13 | 2000-11-21 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 半導体素子用組成物 |
US6365266B1 (en) * | 1999-12-07 | 2002-04-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Mesoporous films having reduced dielectric constants |
US6592980B1 (en) * | 1999-12-07 | 2003-07-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Mesoporous films having reduced dielectric constants |
JP2002363490A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Jsr Corp | 絶縁膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系絶縁膜 |
US20130341769A1 (en) * | 2011-03-08 | 2013-12-26 | Merck Patent Gmbh | Aluminium oxide-based metallisation barrier |
US9580610B2 (en) * | 2011-03-08 | 2017-02-28 | Merck Patent Gmbh | Aluminium oxide pastes and process for the use thereof |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012218465A patent/JP6285095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017195377A (ja) * | 2017-05-19 | 2017-10-26 | 日立化成株式会社 | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014072448A (ja) | 2014-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6295952B2 (ja) | 太陽電池素子及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール | |
WO2014010743A1 (ja) | 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及びその製造方法、太陽電池素子及びその製造方法、並びに太陽電池 | |
JPWO2014014110A1 (ja) | 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 | |
JP6673372B2 (ja) | パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP6350278B2 (ja) | 太陽電池素子、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池モジュール | |
JP2017076802A (ja) | パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP6269484B2 (ja) | 電界効果型パッシベーション層形成用組成物、電界効果型パッシベーション層付半導体基板、電界効果型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 | |
JP2015026666A (ja) | 両面受光型太陽電池素子、その製造方法及び両面受光型太陽電池モジュール | |
JP5522328B1 (ja) | 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 | |
JP6107033B2 (ja) | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP6330661B2 (ja) | 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及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP6295953B2 (ja) | 太陽電池素子及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール | |
JP6285095B2 (ja) | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP2015115488A (ja) | 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 | |
JP2017195377A (ja) | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP2014167961A (ja) | パッシベーション膜用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP2015106589A (ja) | パッシベーション層付半導体基板の製造方法、パッシベーション層付半導体基板、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子 | |
JPWO2014014115A1 (ja) | パッシベーション層付半導体基板及びその製造方法 | |
JP2014072450A (ja) | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 | |
JP2014072436A (ja) | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150810 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160829 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180201 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6285095 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |