KR20140117399A - 패시베이션막 형성용 조성물, 패시베이션막이 있는 반도체 기판과 그 제조 방법, 및 태양전지 소자와 그 제조 방법 - Google Patents

패시베이션막 형성용 조성물, 패시베이션막이 있는 반도체 기판과 그 제조 방법, 및 태양전지 소자와 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140117399A
KR20140117399A KR1020147019198A KR20147019198A KR20140117399A KR 20140117399 A KR20140117399 A KR 20140117399A KR 1020147019198 A KR1020147019198 A KR 1020147019198A KR 20147019198 A KR20147019198 A KR 20147019198A KR 20140117399 A KR20140117399 A KR 20140117399A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
passivation film
forming
composition
semiconductor substrate
aluminum
Prior art date
Application number
KR1020147019198A
Other languages
English (en)
Inventor
도오루 다나카
아키히로 오리타
다케시 노지리
마사토 요시다
Original Assignee
히타치가세이가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히타치가세이가부시끼가이샤 filed Critical 히타치가세이가부시끼가이샤
Publication of KR20140117399A publication Critical patent/KR20140117399A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0682—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은, 하기 화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물과, 수지를 포함하는 패시베이션막 형성용 조성물을 제공한다.
Figure pct00005

식에서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. n은 0∼3의 정수를 나타낸다. X2 및 X3은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 메틸렌기를 나타낸다. R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다.

Description

패시베이션막 형성용 조성물, 패시베이션막이 있는 반도체 기판과 그 제조 방법, 및 태양전지 소자와 그 제조 방법{COMPOSITION FOR FORMING PASSIVATION FILM, SEMICONDUCTOR SUBSTRATE PROVIDED WITH PASSIVATION FILM AND METHOD FOR PRODUCING SAME, AND SOLAR CELL ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 패시베이션막 형성용 조성물, 패시베이션막이 있는 반도체 기판과 그 제조 방법, 및 태양전지 소자와 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 실리콘 태양전지 소자의 제조 공정에 대해서 설명한다.
우선, 광 가둠 효과를 촉진시켜 고효율화를 도모하도록, 수광면측에 텍스처 구조를 형성한 p형 실리콘 기판을 준비하고, 계속해서 옥시염화인(POCl3), 질소, 산소의 혼합 가스 분위기에서 800℃∼900℃에서 수십 분의 처리를 행하여 균일하게 n형 확산층을 형성한다. 이 종래의 방법에서는, 혼합 가스를 이용하여 인의 확산을 행하기 위해서, 수광면인 표면뿐만 아니라, 측면, 이면에도 n형 확산층이 형성된다. 그 때문에, 측면의 n형 확산층을 제거하기 위한 사이드 에칭을 행한다. 또한, 이면의 n형 확산층은 p+형 확산층으로 변환할 필요가 있어, 이면 전체에 알루미늄 페이스트를 도포하고, 이것을 소결하여 알루미늄 전극을 형성함으로써, n형 확산층을 p+형 확산층으로 하는 것과 동시에, 오믹 컨택트를 얻고 있다.
그러나, 알루미늄 페이스트로부터 형성되는 알루미늄 전극은 도전율이 낮다. 그 때문에 시트 저항을 낮추기 위해서, 통상 이면 전체면에 형성한 알루미늄 전극은 소결 후에 있어서 10 ㎛∼20 ㎛ 정도의 두께를 갖고 있어야만 한다. 또한, 실리콘과 알루미늄은 열팽창률이 크게 상이하기 때문에, 소결 및 냉각의 과정에서, 실리콘 기판 중에 큰 내부 응력이 발생하여, 결정립계의 손상, 결정 결함 증장 및 휨의 원인이 된다.
이 문제를 해결하기 위해서, 알루미늄 페이스트의 도포량을 줄이고, 이면 전극층을 얇게 하는 방법이 있다. 그러나, 알루미늄 페이스트의 도포량을 줄이면, p형 실리콘 반도체 기판의 표면으로부터 내부로 확산되는 알루미늄의 양이 불충분해진다. 그 결과, 원하는 BSF(Back Surface Field) 효과(p+형 확산층의 존재에 의해 생성 캐리어의 수집 효율이 향상되는 효과)를 달성할 수 없기 때문에, 태양전지의 특성이 저하된다고 하는 문제가 발생한다.
상기에 관련되어, 알루미늄 페이스트를 실리콘 기판 표면의 일부에 부여하여 부분적으로 p+ 층과 알루미늄 전극을 형성하는 포인트 컨택트의 수법이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 제3107287호 공보 참조).
이러한 수광면과는 반대측(이하, 「이면측」이라고도 함)에 포인트 컨택트 구조를 갖는 태양전지의 경우, 알루미늄 전극 이외의 부분의 표면에 있어서, 소수 캐리어의 재결합 속도를 억제할 필요가 있다. 그것을 위한 이면측용의 반도체 기판 패시베이션막(이하, 간단히 「패시베이션막」이라고도 함)으로서, SiO2막 등이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2004-6565호 공보 참조). 이러한 산화막을 형성하는 것에 의한 패시베이션 효과로서는, 실리콘 기판의 이면 표층부 실리콘 원자의 미결합수(未結合手)를 종단(終端)시키고, 재결합의 원인이 되는 표면 준위 밀도를 저감시키는 효과가 있다.
또한, 소수 캐리어의 재결합을 억제하는 다른 방법으로서, 패시베이션막 내의 고정 전하가 발생하는 전계에 의해 소수 캐리어 밀도를 저감하는 방법이 있다. 이러한 패시베이션 효과는 일반적으로 전계 효과라고 불리며, 음의 고정 전하를 갖는 재료로서 산화알루미늄(Al2O3)막 등이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 제4767110호 공보 참조).
이러한 패시베이션막은, 일반적으로는 ALD(Atomic Layer Deposition)법이나 CVD(Chemical Vapor Depositon)법 등의 방법으로 형성된다[예컨대, Journal of Applied Physics, 104(2008), 113703 참조]. 또한, 반도체 기판 상에 산화알루미늄막을 형성하는 간편한 수법으로서, 졸겔법에 의한 수법이 제안되어 있다[예컨대, Thin Solid Films, 517(2009), 6327-6330; Chinese Physics Letters, 26(2009), 088102 참조].
Journal of Applied Physics, 104(2008), 113703에 기재된 수법은, 증착 등의 복잡한 제조 공정을 포함하기 때문에, 생산성을 향상시키기 어려운 경우가 있었다. 또한, Thin Solid Films, 517(2009), 6327-6330 및 Chinese Physics Letters, 26(2009), 088102에 기재된 수법에 이용하는 패시베이션막 형성용 조성물에서는, 시간 경과에 따라 겔화 등의 문제가 발생하게 되어, 보존 안정성이 충분하다고는 말하기 어려웠다.
본 발명은, 이상의 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 간편한 수법으로 원하는 형상의 패시베이션막을 형성할 수 있고, 보존 안정성이 우수한 패시베이션막 형성용 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용한 패시베이션막이 있는 반도체 기판 및 태양전지 소자를 제공하는 것을 과제로 한다. 게다가, 본 발명은, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용한 패시베이션막이 있는 반도체 기판 및 태양전지 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 구체적 수단은 이하와 같다.
<1> 하기 화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물과 수지를 포함하는 패시베이션막 형성용 조성물이다.
Figure pct00001
[식에서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. n은 0∼3의 정수를 나타낸다. X2 및 X3은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 메틸렌기를 나타낸다. R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다]
<2> 상기 화학식 (I)에 있어서, R1이 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기인 상기 <1>에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물이다.
<3> 상기 화학식 (I)에 있어서, n이 1∼3의 정수이며, R4가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기인 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물이다.
<4> 상기 수지의 함유율이 0.1 질량%∼30 질량%인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물이다.
<5> 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에 마련되는, 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물층인 패시베이션막을 갖는 패시베이션막이 있는 반도체 기판이다.
<6> 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에, 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물을 이용하여 조성물층을 형성하는 공정과, 상기 조성물층을 열처리하여, 패시베이션막을 형성하는 공정을 포함하는 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법이다.
<7> p형 층 및 n형 층이 pn 접합되어 이루어진 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에 마련된 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물층인 패시베이션막과, 상기 반도체 기판의 상기 p형 층 및 n형 층의 적어도 한쪽의 층 상에 배치된 전극을 갖는 태양전지 소자이다.
<8> p형 층 및 n형 층이 접합되어 이루어진 pn 접합을 가지며, 상기 p형 층 및 n형 층의 적어도 한쪽의 층 상에 전극을 갖는 반도체 기판의, 상기 전극을 갖는 면의 한쪽 또는 양쪽의 면 상에, 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물을 이용하여 조성물층을 형성하는 공정과, 상기 조성물층을 열처리하여, 패시베이션막을 형성하는 공정을 포함하는 태양전지 소자의 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 간편한 수법에 의해 원하는 형상으로 패시베이션막을 형성할 수 있고, 보존 안정성이 우수한 패시베이션막 형성용 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용한 패시베이션막이 있는 반도체 기판 및 태양전지 소자를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용한 패시베이션막이 있는 반도체 기판 및 태양전지 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 패시베이션막을 갖는 태양전지 소자의 제조 방법의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 패시베이션막을 갖는 태양전지 소자의 제조 방법의 다른 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 패시베이션막을 갖는 이면 전극형 태양전지 소자를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 4은 본 실시형태에 따른 전극 형성용의 스크린 마스크판의 일례를 도시한 평면도이다.
본 명세서에 있어서 「공정」이라는 말은, 독립된 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확히 구별할 수 없는 경우라도 그 공정의 소기의 목적이 달성되면, 본 용어에 포함된다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」를 이용하여 나타내어진 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소치 및 최대치로서 포함하는 범위를 나타낸다. 또한, 본 명세서에 있어서 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 언급하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
<패시베이션막 형성용 조성물>
본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물은, 하기 화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 적어도 1종과, 수지의 적어도 1종을 포함한다. 상기 패시베이션막 형성용 조성물은 필요에 따라 그 밖의 성분을 더 포함하고 있어도 좋다.
Figure pct00002
식에서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8개의 알킬기를 나타낸다. n은 0∼3의 정수를 나타낸다. X2 및 X3은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 메틸렌기를 나타낸다. R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. 여기서 R1∼R4, X2 및 X3 중 어느 하나가 복수 존재하는 경우, 복수 존재하는 동일한 기호로 표시되는 기는, 각각 동일하여도 좋고 상이하여도 좋다.
특정의 유기 알루미늄 화합물과 수지를 포함하는 패시베이션막 형성용 조성물을, 반도체 기판에 부여하여 원하는 형상의 조성물층을 형성하고, 이것을 열처리함으로써, 우수한 패시베이션 효과를 갖는 패시베이션막을 원하는 형상으로 형성할 수 있다. 본 발명의 수법은, 증착 장치 등을 필요로 하지 않는 간편하고 생산성이 높은 방법이다. 또한, 마스크 처리 등의 번잡한 공정을 필요로 하지 않고, 원하는 형상으로 패시베이션막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 패시베이션막 형성용 조성물은 특정한 유기 알루미늄 화합물을 포함함으로써, 겔화 등의 문제의 발생이 억제되어 경시적인 보존 안정성이 우수하다.
본 명세서에 있어서, 반도체 기판의 패시베이션 효과는, 패시베이션막을 부여한 반도체 기판 내의 소수 캐리어의 실효 라이프 타임의 측정을, 니혼세미랩사 제조 WT-2000PVN 등의 장치를 이용하여, 반사 마이크로파 도전 감쇠법에 의해 측정함으로써 평가할 수 있다.
여기서, 실효 라이프 타임(τ)은, 반도체 기판 내부의 벌크 라이프 타임(τb)과, 반도체 기판 표면의 표면 라이프 타임(τs)에 의해 하기 식 (A)와 같이 표시된다. 반도체 기판 표면의 표면 준위 밀도가 작은 경우에는 τs가 커지는 결과, 실효 라이프 타임(τ)이 커진다. 또한, 반도체 기판 내부의 댕글링 본드 등의 결함이 적어져도, 벌크 라이프 타임(τb)이 커져 실효 라이프 타임(τ)이 커진다. 즉, 실효 라이프 타임(τ)의 측정에 의해 패시베이션막/반도체 기판의 계면 특성 및 댕글링 본드 등의 반도체 기판의 내부 특성을 평가할 수 있다.
1/τ=1/τb+1/τs (A)
또한, 실효 라이프 타임이 길수록 소수 캐리어의 재결합 속도가 느린 것을 나타낸다. 또한, 실효 라이프 타임이 긴 반도체 기판을 이용하여 태양전지 소자를 구성함으로써, 변환 효율이 향상된다.
또한, 패시베이션막 형성용 조성물의 안정성은, 시간 경과에 따른 점도 변화에 의해 평가할 수 있다. 구체적으로는, 조제 직후(12시간 이내)의 패시베이션막 형성용 조성물의 전단 속도 1.0 s-1에 있어서의 전단 점도(η0)와, 25℃에서 30일간 보존 후의 패시베이션막 형성용 조성물의 전단 속도 1.0 s-1에 있어서의 전단 점도(η30)를 비교함으로써 평가할 수 있고, 예컨대, 시간 경과에 따른 점도 변화율(%)에 의해 평가할 수 있다. 시간 경과에 따른 점도 변화율(%)은, 조제 직후와 30일 후의 전단 점도의 차의 절대치를 조제 직후의 전단 점도로 나누어 얻을 수 있고, 구체적으로는 하기 식에 의해 산출된다. 패시베이션막 형성용 조성물의 점도 변화율은, 30% 이하인 것이 바람직하고, 20% 이하인 것이 보다 바람직하며, 10% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
점도 변화율(%)=|η30-η0|/η0×100 (식)
(유기 알루미늄 화합물)
상기 패시베이션막 형성용 조성물은 상기 화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 적어도 1종을 포함한다. 상기 유기 알루미늄 화합물은, 알루미늄알콕시드, 알루미늄킬레이트 등이라 불리는 화합물로서, 알루미늄알콕시드 구조에 더하여 알루미늄킬레이트 구조를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujitsu Ronbunshi, 97(1989) 369-399에도 기재되어 있는 바와 같이, 상기 유기 알루미늄 화합물은 열처리에 의해 산화알루미늄(Al2O3)이 된다.
패시베이션막 형성용 조성물이 화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 함유함으로써, 우수한 패시베이션 효과를 갖는 패시베이션막을 형성할 수 있는 이유에 대해서, 본 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다.
특정 구조의 유기 알루미늄 화합물을 함유하는 패시베이션막 형성용 조성물을 열처리함으로써 형성되는 산화알루미늄은 비정질 상태가 되기 쉽고, 알루미늄 원자의 결함 등이 발생하여 반도체 기판과의 계면 부근에 큰 음의 고정 전하를 가질 수 있다고 생각된다. 이 큰 음의 고정 전하가 반도체 기판의 계면 근처에서 전계를 발생시킴으로써 소수 캐리어의 농도를 저하시킬 수 있어, 결과적으로 계면에서의 캐리어 재결합 속도가 억제되기 때문에, 우수한 패시베이션 효과를 갖는 패시베이션막을 형성할 수 있다고 생각된다.
또한, 큰 음의 고정 전하를 갖는 원인으로서 4배위 산화알루미늄층이 반도체 기판과의 계면 부근에 형성되고 있는 것도 생각할 수 있다. 여기서, 반도체 기판 표면 상에서의 음의 고정 전하의 원인종인 4배위 산화알루미늄층의 상태는 반도체 기판의 단면을 주사형 투과 전자현미경(STEM, Scanning Transmission electron Microscope)에 의한 전자 에너지 손실 분광법(EELS, Electron Energy Loss Spectroscopy)의 분석으로 결합 양식을 조사할 수 있다. 4배위 산화알루미늄은 이산화규소(SiO2)의 중심이 규소로부터 알루미늄으로 동형 치환한 구조라고 생각되고, 제올라이트나 점토와 같이 이산화규소와 산화알루미늄의 계면에서 음의 전하원으로서 형성되는 것이 알려져 있다.
또한, 형성된 산화알루미늄의 상태는 X선 회절 스펙트럼(XRD, X-ray diffraction)을 측정함으로써 확인할 수 있다. 예컨대, XRD가 특정의 회절 패턴을 나타내지 않음으로써 비정질 구조인 것을 확인할 수 있다. 또한, 산화알루미늄이 갖는 음의 고정 전하는, CV법(Capacitance Voltage measurement)으로 평가하는 것이 가능하다. 단, 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물로부터 형성된 산화알루미늄을 포함하는 열처리물층에 대해서, CV법으로부터 얻어지는 그 표면 준위 밀도는, ALD나 CVD법으로 형성되는 산화알루미늄층의 경우에 비하여, 큰 값이 되는 경우가 있다. 그러나 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물로부터 형성된 패시베이션막은, 전계 효과가 크고 소수 캐리어의 농도가 저하되어 표면 라이프 타임(τs)이 커진다. 그 때문에 표면 준위 밀도는 상대적으로 문제가 되지는 않는다.
화학식 (I)에 있어서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. R1로 표시되는 알킬기는 직쇄상이어도 좋고 분기쇄상이어도 좋다. R1로 표시되는 알킬기로서 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 헥실기, 옥틸기, 에틸헥실기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 R1로 표시되는 알킬기는, 보존 안정성과 패시베이션 효과의 관점에서, 탄소수 1∼8의 무치환의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 1∼4의 무치환의 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
화학식 (I)에 있어서, n은 0∼3의 정수를 나타낸다. n은 보존 안정성의 관점에서, 1∼3의 정수인 것이 바람직하고, 1 또는 3인 것이 보다 바람직하다. 또한, X2 및 X3은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 메틸렌기를 나타낸다. 보존 안정성의 관점에서, X2 및 X3 중 적어도 한쪽은 산소 원자인 것이 바람직하다.
화학식 (I)에 있어서의 R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. R2, R3 및 R4로 표시되는 알킬기는 직쇄상이어도 좋고 분기쇄상이어도 좋다. R2, R3 및 R4로 표시되는 알킬기로서 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 헥실기, 옥틸기, 에틸헥실기 등을 들 수 있다.
그 중에서도 보존 안정성과 패시베이션 효과의 관점에서, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 무치환의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 무치환의 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
또한, R4는 보존 안정성과 패시베이션 효과의 관점에서, 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 무치환의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 무치환의 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물은, 보존 안정성과 패시베이션 효과의 관점에서, n이 0이며, R1이 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기인 화합물, 및 n이 1∼3이고, R1이 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기이며, X2 및 X3 중 적어도 한쪽이 산소 원자이고, R2 및 R3이 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기이며, R4가 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기인 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, n이 0이며, R1이 탄소수 1∼4의 무치환의 알킬기인 화합물, 및 n이 1∼3이고, R1이 탄소수 1∼4의 무치환의 알킬기이며, X2 및 X3 중 적어도 한쪽이 산소 원자이고, 상기 산소 원자에 결합하는 R2 또는 R3이 탄소수 1∼4의 알킬기이며, X2 또는 X3이 메틸렌기인 경우, 상기 메틸렌기에 결합하는 R2 또는 R3이 수소 원자이고, R4가 수소 원자인 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
화학식 (I)로 표시되고, n이 0인 유기 알루미늄 화합물인 알루미늄트리알콕시드로서 구체적으로는, 트리메톡시알루미늄, 트리에톡시알루미늄(알루미늄에틸레이트), 트리이소프로폭시알루미늄(알루미늄이소프로필레이트), 트리sec-부톡시알루미늄(알루미늄sec-부틸레이트), 모노sec-부톡시-디이소프로폭시알루미늄(모노sec-부톡시알루미늄디이소프로필레이트), 트리tert-부톡시알루미늄, 트리n-부톡시알루미늄 등을 들 수 있다.
또한, 화학식 (I)로 표시되고, n이 1∼3인 유기 알루미늄 화합물은, 상기 알루미늄트리알콕시드와, 2개의 카르보닐기를 갖는 특정 구조의 화합물을 혼합함으로써 조제할 수 있다. 또한, 시판되고 있는 알루미늄킬레이트 화합물을 이용하여도 좋다.
상기 알루미늄트리알콕시드와, 2개의 카르보닐기를 갖는 특정 구조의 화합물을 혼합하면, 알루미늄트리알콕시드의 알콕시드기 중 적어도 일부가 특정 구조의 화합물로 치환되어 알루미늄킬레이트 구조를 형성한다. 이 때 필요에 따라, 용매가 존재하여도 좋고, 또한, 가열 처리나 촉매의 첨가를 행하여도 좋다. 알루미늄알콕시드 구조의 적어도 일부가 알루미늄킬레이트 구조로 치환됨으로써, 유기 알루미늄 화합물의 가수분해나 중합 반응에 대한 안정성이 향상되고, 이것을 포함하는 패시베이션막 형성용 조성물의 보존 안정성이 더욱 향상된다.
상기 2개의 카르보닐기를 갖는 특정 구조의 화합물로서는, 보존 안정성의 관점에서, β-디케톤 화합물, β-케토에스테르 화합물, 및 말론산디에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 상기 2개의 카르보닐기를 갖는 특정 구조의 화합물로서 구체적으로는, 아세틸아세톤, 3-메틸-2,4-펜탄디온, 2,3-펜탄디온, 3-에틸-2,4-펜탄디온, 3-부틸-2,4-펜탄디온, 2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디온, 2,6-디메틸-3,5-헵탄디온, 6-메틸-2,4-헵탄디온 등의 β-디케톤 화합물; 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 아세토아세트산프로필, 아세토아세트산이소부틸, 아세토아세트산부틸, 아세토아세트산tert-부틸, 아세토아세트산펜틸, 아세토아세트산이소펜틸, 아세토아세트산헥실, 아세토아세트산n-옥틸, 아세토아세트산헵틸, 아세토아세트산3-펜틸, 2-아세틸헵탄산에틸, 2-부틸아세토아세트산에틸, 4,4-디메틸-3-옥소발레르산에틸, 4-메틸-3-옥소발레르산에틸, 2-에틸아세토아세트산에틸, 헥실아세토아세트산에틸, 4-메틸-3-옥소발레르산메틸, 아세토아세트산이소프로필, 3-옥소헥산산에틸, 3-옥소발레르산에틸, 3-옥소발레르산메틸, 3-옥소헥산산메틸, 2-메틸아세토아세트산에틸, 3-옥소헵탄산에틸, 3-옥소헵탄산메틸, 4,4-디메틸-3-옥소발레르산메틸 등의 β-케토에스테르 화합물; 말론산디메틸, 말론산디에틸, 말론산디프로필, 말론산디이소프로필, 말론산디부틸, 말론산디-tert-부틸, 말론산디헥실, 말론산tert-부틸에틸, 메틸말론산디에틸, 에틸말론산디에틸, 이소프로필말론산디에틸, 부틸말론산디에틸, sec-부틸말론산디에틸, 이소부틸말론산디에틸, 1-메틸부틸말론산디에틸 등의 말론산디에스테르 등을 들 수 있다.
상기 유기 알루미늄 화합물이 알루미늄킬레이트 구조를 갖는 경우, 알루미늄킬레이트 구조의 수는 1∼3이면 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도, 보존 안정성의 관점에서, 1 또는 3인 것이 바람직하다. 알루미늄킬레이트 구조의 수는, 예컨대 상기 알루미늄트리알콕시드와, 알루미늄과 킬레이트를 형성할 수 있는 화합물을 혼합하는 비율을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 시판되고 있는 알루미늄킬레이트 화합물로부터 원하는 구조를 갖는 화합물을 적절하게 선택하여도 좋다.
화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물 중, 열처리시의 반응성과 조성물로서의 보존 안정성의 관점에서, 구체적으로는 n이 1∼3인 유기 알루미늄 화합물을 이용하는 것이 바람직하고, 알루미늄에틸아세토아세테이트디이소프로필레이트, 알루미늄트리스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 및 알루미늄트리스(아세틸아세토네이트)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 알루미늄에틸아세토아세테이트디이소프로필레이트를 이용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 유기 알루미늄 화합물에 있어서의 알루미늄킬레이트 구조의 존재는, 통상 이용되는 분석 방법으로 확인할 수 있다. 예컨대, 적외 분광 스펙트럼, 핵자기 공명 스펙트럼, 융점 등을 이용하여 확인할 수 있다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물에 포함되는 상기 유기 알루미늄 화합물의 함유량은, 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 보존 안정성과 패시베이션 효과의 관점에서, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은, 패시베이션막 형성용 조성물 중에 1 질량%∼70 질량%로 할 수 있고, 3 질량%∼60 질량%인 것이 바람직하며, 5 질량%∼50 질량%인 것이 보다 바람직하고, 10 질량%∼30 질량%인 것이 더욱 바람직하다.
유기 알루미늄은, 액상이어도 좋고 고체여도 좋으며, 특별히 제한은 없다. 패시베이션 효과와 보존 안정성의 관점에서, 상온에서의 안정성이나, 용해성 또는 분산성이 양호한 화합물임으로써, 형성되는 패시베이션막의 균일성이 더욱 향상되어, 원하는 패시베이션 효과를 안정적으로 얻을 수 있다.
(수지)
상기 패시베이션막 형성용 조성물은, 수지의 적어도 1종을 포함한다. 수지를 포함함으로써, 상기 패시베이션막 형성용 조성물이 반도체 기판 상에 부여되어 형성되는 조성물층의 형상 안정성이 더욱 향상되고, 패시베이션막을 상기 조성물층이 형성된 영역에, 원하는 형상으로 선택적으로 형성할 수 있다.
상기 수지의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도 수지는, 패시베이션막 형성용 조성물을 반도체 기판 상에 부여할 때에, 양호한 패턴 형성이 가능한 범위로 점도 조정이 가능한 수지인 것이 바람직하다. 상기 수지로서 구체적으로는, 폴리비닐알코올 수지; 폴리아크릴아미드 수지; 폴리비닐아미드 수지; 폴리비닐피롤리돈 수지; 폴리에틸렌옥사이드 수지; 폴리술폰산 수지; 아크릴아미드알킬술폰산 수지; 셀룰로오스; 셀룰로오스에테르, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지; 젤라틴 및 젤라틴 유도체; 전분 및 전분 유도체; 알긴산나트륨류; 크산탄 및 크산탄 유도체; 구아 및 구아 유도체; 스클레로글루칸 및 스클레로글루칸 유도체; 트래거캔스 및 트래거캔스 유도체; 덱스트린 및 덱스트린 유도체; (메트)아크릴산 수지, 알킬(메트)아크릴레이트 수지, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 수지 등의 (메트)아크릴산에스테르 수지 등의 (메트)아크릴 수지; 부타디엔 수지; 스티렌 수지; 실록산 수지; 부티랄 수지; 이들의 공중합체 등을 들 수 있다.
이들 수지 중에서도, 보존 안정성과 패턴 형성성의 관점에서, 산성 및 염기성의 작용기를 갖지 않는 중성 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 함유량이 소량인 경우에 있어서도 용이하게 점도 및 틱소성을 조절할 수 있다는 관점에서, 셀룰로오스 수지를 이용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 이들 수지의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 조성물로서의 원하는 점도를 감안하여 적절하게 조정하는 것이 바람직하다. 상기 수지의 중량 평균 분자량은, 보존 안정성과 패턴 형성성의 관점에서, 100∼10,000,000인 것이 바람직하고, 1,000∼5,000,000인 것이 보다 바람직하다. 또한, 수지의 중량 평균 분자량은 GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)를 이용하여 측정되는 분자량 분포로부터 표준 폴리스티렌의 검량선을 사용하여 환산하여 구할 수 있다.
이들 수지는 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용된다.
상기 수지의 패시베이션막 형성용 조성물 중의 함유율은, 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 수지의 함유율은, 예컨대 패시베이션막 형성용 조성물 중에 0.1 질량%∼30 질량%인 것이 바람직하다. 패턴 형성을 보다 용이하게 하는 틱소성을 발현시킨다는 관점에서, 수지의 함유율은, 1 질량%∼25 질량%인 것이 보다 바람직하고, 1.5 질량%∼20 질량%인 것이 보다 바람직하며, 1.5 질량%∼10 질량%인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 패시베이션막 형성용 조성물에 있어서의 상기 유기 알루미늄 화합물과 상기 수지의 함유 비율은, 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 그 중에서도, 패턴 형성성과 보존 안정성의 관점에서, 유기 알루미늄 화합물에 대한 수지의 함유 비율(수지/유기 알루미늄 화합물)은, 0.001∼1000인 것이 바람직하고, 0.01∼100인 것이 보다 바람직하며, 0.1∼1인 것이 더욱 바람직하다.
(용매)
상기 패시베이션막 형성용 조성물은 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 패시베이션막 형성용 조성물이 용매를 함유함으로써, 점도의 조정이 보다 용이해지고, 부여성이 더욱 향상되는 동시에 보다 균일한 열처리물층을 형성할 수 있다. 상기 용매로서는 특별히 제한되지 않고, 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 그 중에서도 상기 유기 알루미늄 화합물, 및 상기 수지를 용해하여 균일한 용액을 부여할 수 있는 용매가 바람직하며, 유기 용제의 적어도 1종을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
용매로서 구체적으로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸-n-펜틸케톤, 메틸-n-헥실케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 트리메틸노나논, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 메틸시클로헥사논, 2,4-펜탄디온, 아세토닐아세톤 등의 케톤 용제; 디에틸에테르, 메틸에틸에테르, 메틸-n-프로필에테르, 디이소프로필에테르, 테트라히드로푸란, 메틸테트라히드로푸란, 디옥산, 디메틸디옥산, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜메틸-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜디-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸-n-헥실에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 트리에틸렌글리콜메틸-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜메틸-n-헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜메틸-n-부틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 테트라에틸렌글리콜메틸-n-헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜디-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜디부틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜디-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜디-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸-n-헥실에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리프로필렌글리콜메틸에틸에테르, 트리프로필렌글리콜메틸-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜디-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜메틸-n-헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜디메틸에테르, 테트라프로필렌글리콜디에틸에테르, 테트라프로필렌글리콜메틸에틸에테르, 테트라프로필렌글리콜메틸-n-부틸에테르, 테트라프로필렌글리콜디-n-부틸에테르, 테트라프로필렌글리콜메틸-n-헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜디-n-부틸에테르 등의 에테르 용제; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산n-부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산n-펜틸, 아세트산sec-펜틸, 아세트산3-메톡시부틸, 아세트산메틸펜틸, 아세트산2-에틸부틸, 아세트산2-에틸헥실, 아세트산2-(2-부톡시에톡시)에틸, 아세트산벤질, 아세트산시클로헥실, 아세트산메틸시클로헥실, 아세트산노닐, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 아세트산디에틸렌글리콜메틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산디프로필렌글리콜메틸에테르, 아세트산디프로필렌글리콜에틸에테르, 디아세트산글리콜, 아세트산메톡시트리글리콜, 프로피온산에틸, 프로피온산n-부틸, 프로피온산이소아밀, 옥살산디에틸, 옥살산디-n-부틸, 젖산메틸, 젖산에틸, 젖산n-부틸, 젖산n-아밀, 에틸렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 에틸렌글리콜에틸에테르프로피오네이트, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 등의 에스테르 용제; 아세토니트릴, N-메틸피롤리디논, N-에틸피롤리디논, N-프로필피롤리디논, N-부틸피롤리디논, N-헥실피롤리디논, N-시클로헥실피롤리디논, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등의 비프로톤성 극성 용제; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, t-부탄올, n-펜탄올, 이소펜탄올, 2-메틸부탄올, sec-펜탄올, t-펜탄올, 3-메톡시부탄올, n-헥산올, 2-메틸펜탄올, sec-헥산올, 2-에틸부탄올, sec-헵탄올, n-옥탄올, 2-에틸헥산올, sec-옥탄올, n-노닐알코올, n-데칸올, sec-운데실알코올, 트리메틸노닐알코올, sec-테트라데실알코올, sec-헵타데실알코올, 페놀, 시클로헥산올, 메틸시클로헥산올, 벤질알코올, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등의 알코올 용제; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-헥실에테르, 에톡시트리글리콜, 테트라에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜모노에테르계 용제; α-피넨, β-피넨 등의 피넨, α-테르피넨 등의 테르피넨, α-테르피네올 등의 테르피네올, 미르센, 알로오시멘, 리모넨, 디펜텐, 터피네올, 카르본, 오시멘, 펠란드렌 등의 테르펜 용제; 물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용된다.
그 중에서도 상기 용매는, 반도체 기판으로의 부여성 및 패턴 형성성의 관점에서, 테르펜 용제, 에스테르 용제 및 알코올 용제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하고, 테르펜 용제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
패시베이션막 형성용 조성물 중의 용매의 함유율은, 부여성, 패턴 형성성, 보존 안정성을 고려하여 결정된다. 예컨대 용매의 함유량은, 조성물의 부여성과 패턴 형성성의 관점에서, 패시베이션막 형성용 조성물 중에 5 질량%∼98% 질량%인 것이 바람직하고, 10 질량%∼95 질량%인 것이 보다 바람직하다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물은, 보존 안정성의 관점에서, 산성 화합물 및 염기성 화합물의 함유율이, 패시베이션막 형성용 조성물 중에 각각 1 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.1 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 산성 화합물로서는, 브뢴스테드산 및 루이스산을 들 수 있다. 구체적으로는 염산, 질산 등의 무기산, 아세트산 등의 유기산 등을 들 수 있다. 또한, 염기성 화합물로서는, 브뢴스테드염기 및 루이스염기를 들 수 있다. 구체적으로는 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토류 금속 수산화물 등의 무기 염기, 트리알킬아민, 피리딘 등의 유기 염기 등을 들 수 있다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물의 점도는 특별히 제한되지 않고, 반도체 기판으로의 부여 방법 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 0.01 Pa·s∼10000 Pa·s로 할 수 있다. 그 중에서도 패턴 형성성의 관점에서, 0.1 Pa·s∼1000 Pa·s인 것이 바람직하다. 또한, 상기 점도는 회전식 전단 점도계를 이용하여, 25℃, 전단 속도 1.0 s-1로 측정된다.
또한, 상기 패시베이션막 형성용 조성물의 전단 점도는 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도 패턴 형성성의 관점에서, 전단 속도 1.0 s-1에 있어서의 전단 점도 η1을 전단 속도 10 s-1에 있어서의 전단 점도 η2로 나누어 산출되는 틱소비(η1/η2)가 1.05∼100인 것이 바람직하고, 1.1∼50인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전단 점도는, 콘 플레이트(직경 50 ㎜, 콘각 1°)를 장착한 회전식의 전단 점도계를 이용하여, 온도 25℃에서 측정된다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물의 제조 방법에는 특별히 제한은 없다. 예컨대, 유기 알루미늄 화합물과 수지와 필요에 따라 용매를, 통상 이용되는 혼합 방법으로 혼합함으로써 제조할 수 있다. 또한, 수지를 용매에 용해한 후, 이것과 유기 알루미늄 화합물을 혼합함으로써 제조하여도 좋다.
또한, 상기 유기 알루미늄 화합물은, 알루미늄알콕시드와, 알루미늄과 킬레이트를 형성 가능한 화합물을 혼합하여 조제하여도 좋다. 그 때, 적절하게 용매를 이용하여도 좋고, 가열 처리를 행하여도 좋다. 이와 같이 하여 조제한 유기 알루미늄 화합물과, 수지 또는 수지를 포함하는 용액을 혼합하여 패시베이션막 형성용 조성물을 제조하여도 좋다.
또한, 상기 패시베이션막 형성용 조성물 중에 포함되는 성분, 및 각 성분의 함유량은 TG/DTA 등의 열분석, NMR, IR 등의 스펙트럼 분석, HPLC, GPC 등의 크로마토그래프 분석 등을 이용하여 확인할 수 있다.
<패시베이션막이 있는 반도체 기판>
본 발명의 패시베이션막이 있는 반도체 기판은, 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에 마련된 상기 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물인 패시베이션막을 갖는다. 상기 패시베이션막이 있는 반도체 기판은, 상기 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물로 이루어진 층인 패시베이션막을 가짐으로써 우수한 패시베이션 효과를 나타낸다.
상기 반도체 기판은, p형 반도체 기판이어도 좋고, n형 반도체 기판이어도 좋다. 그 중에서도 패시베이션 효과의 관점에서, 패시베이션막이 형성되는 면이 p형 층인 반도체 기판인 것이 바람직하다. 상기 반도체 기판 상의 p형 층은, p형 반도체 기판에서 유래되는 p형 층이어도 좋고, p형 확산층 또는 p+형 확산층으로서, n형 반도체 기판 또는 p형 반도체 기판 상에 형성된 것이어도 좋다.
또한, 상기 반도체 기판의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대 50 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 75 ㎛∼750 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 반도체 기판 상에 형성된 패시베이션막의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 5 ㎚∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 10 ㎚∼30 ㎛인 것이 바람직하며, 15 ㎚∼20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 패시베이션막의 막 두께는, 촉침식 단차·표면 형상 측정 장치(예컨대, Ambios사 제조)를 이용하여 통상적인 방법에 의해 측정된다.
패시베이션막의 형상은 특별히 제한되지 않고, 필요에 따라 원하는 형상으로 할 수 있다. 패시베이션막은 반도체 기판의 면 전체에 형성되어도 좋고, 또한, 일부의 영역에만 형성되어 있어도 좋다.
상기 패시베이션막이 있는 반도체 기판은, 태양전지 소자, 발광 다이오드 소자 등에 적용할 수 있다. 예컨대, 태양전지 소자에 적용함으로써 변환 효율이 우수한 태양전지 소자를 얻을 수 있다.
<패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법>
본 발명의 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법은, 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하여 조성물층을 형성하는 공정과, 상기 조성물층을 열처리하여 패시베이션막을 형성하는 공정을 포함한다. 상기 제조 방법은 필요에 따라 그 밖의 공정을 더 포함하고 있어도 좋다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용함으로써, 우수한 패시베이션 효과를 갖는 패시베이션막을 원하는 형상으로, 간편한 방법으로 형성할 수 있다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하는 반도체 기판으로서는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 통상 이용되는 것에서 적절하게 선택할 수 있다. 상기 반도체 기판으로서는, 실리콘, 게르마늄 등에 p형 불순물 또는 n형 불순물을 도프한 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도 실리콘 기판인 것이 바람직하다. 또한, 반도체 기판은, p형 반도체 기판이어도 좋고, n형 반도체 기판이어도 좋다. 그 중에서도 패시베이션 효과의 관점에서, 패시베이션막이 형성되는 면이 p형 층인 반도체 기판인 것이 바람직하다. 상기 반도체 기판 상의 p형 층은, p형 반도체 기판에서 유래되는 p형 층이어도 좋고, p형 확산층 또는 p+형 확산층으로서, n형 반도체 기판 또는 p형 반도체 기판 상에 형성된 것이어도 좋다.
또한, 상기 반도체 기판의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대 50 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 75 ㎛∼750 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법은, 상기 조성물층을 형성하는 공정 전에, 반도체 기판에 알칼리 수용액을 부여하는 공정을 더 갖는 것이 바람직하다.
즉, 반도체 기판 상에 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하기 전에, 반도체 기판의 표면을 알칼리 수용액으로 세정하는 것이 바람직하다.
알칼리 수용액으로 세정함으로써, 반도체 기판 표면에 존재하는 유기물, 파티클 등을 제거할 수 있어, 패시베이션 효과가 더욱 향상된다.
알칼리 수용액에 의한 세정의 방법으로서는, 일반적으로 알려져 있는 RCA 세정 등을 예시할 수 있다. 예컨대 암모니아수-과산화수소수의 혼합 용액에 반도체 기판을 침지하고, 60℃∼80℃에서 처리함으로써, 유기물 및 파티클 등을 제거, 세정할 수 있다.
세정 시간은, 10초∼10분간인 것이 바람직하고, 30초∼5분간인 것이 더욱 바람직하다.
반도체 기판 상에, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하여 조성물층을 형성하는 방법에는 특별히 제한은 없다. 예컨대, 공지된 도포 방법 등을 이용하여, 반도체 기판 상에 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 침지법, 스크린 인쇄 등의 인쇄법, 스핀법, 브러싱, 스프레이법, 닥터블레이드법, 롤코터법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 패턴 형성성의 관점에서, 각종 인쇄법, 잉크젯법 등이 바람직하다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물의 부여량은, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 형성되는 패시베이션막의 막 두께가, 후술하는 원하는 막 두께가 되도록 적절하게 조정할 수 있다.
패시베이션막 형성용 조성물에 의해 형성된 조성물층을 열처리하여, 상기 조성물층에서 유래되는 열처리물층을 형성함으로써, 반도체 기판 상에 패시베이션막을 형성할 수 있다.
조성물층의 열처리 조건은, 조성물층에 포함되는 유기 알루미늄 화합물을 그 열처리물인 산화알루미늄(Al2O3)으로 변환 가능하면 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도 특정한 결정 구조를 갖지 않는 비정질형의 Al2O3층을 형성 가능한 열처리 조건인 것이 바람직하다. 패시베이션막이 비정질형의 Al2O3층으로 구성됨으로써, 패시베이션막에 보다 효과적으로 음전하를 갖게 할 수 있어, 더욱 우수한 패시베이션 효과를 얻을 수 있다. 이 열처리 공정은, 건조 공정과 어닐링 공정으로 나눌 수도 있다. 건조 공정 후에는 패시베이션 효과는 얻어지지 않지만, 어닐링 공정 후에 패시베이션 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 어닐링 온도는 400℃∼900℃가 바람직하고, 450℃∼800℃가 보다 바람직하다. 또한, 어닐링 시간은 어닐링 온도 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 0.1시간∼10시간으로 할 수 있고, 0.2시간∼5시간인 것이 바람직하다.
상기 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법에 의해 제조되는 패시베이션막의 막 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 5 ㎚∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 10 ㎚∼30 ㎛인 것이 바람직하며, 15 ㎚∼20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 형성된 패시베이션막의 막 두께는, 촉침식 단차·표면 형상 측정 장치(예컨대, Ambios사 제조)를 이용하여 통상적인 방법에 의해 측정된다.
상기 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법은, 패시베이션막 형성용 조성물을 부여한 후, 어닐링에 의해 패시베이션막을 형성하는 공정 전에, 패시베이션막 형성용 조성물로 이루어진 조성물층을 건조 처리하는 공정을 더 갖고 있어도 좋다. 조성물층을 건조 처리하는 공정을 가짐으로써, 보다 균일한 패시베이션 효과를 갖는 패시베이션막을 형성할 수 있다.
조성물층을 건조 처리하는 공정은, 패시베이션막 형성용 조성물에 포함되는 경우가 있는 용매의 적어도 일부를 제거할 수 있으면, 특별히 제한되지 않는다. 건조 처리는 예컨대 30℃∼250℃에서 1분간∼60분간의 건조 처리로 할 수 있고, 40℃∼220℃에서 3분간∼40분간의 건조 처리인 것이 바람직하다. 또한, 건조 처리는, 상압 하에서 행하여도 좋고 감압 하에서 행하여도 좋다.
<태양전지 소자>
본 발명의 태양전지 소자는, p형 층 및 n형 층이 pn 접합되어 이루어진 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에 마련된 상기 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물층인 패시베이션막과, 상기 반도체 기판의 상기 p형 층 및 상기 n형 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 층 상에 각각 배치된 전극을 갖는다. 상기 태양전지 소자는, 필요에 따라 그 밖의 구성 요소를 더 갖고 있어도 좋다.
상기 태양전지 소자는, 상기 패시베이션막 형성용 조성물로부터 형성된 패시베이션막을 가짐으로써, 변환 효율이 우수하다.
상기 패시베이션막이 마련되는 반도체 기판의 면은, p형 층이어도 좋고, n형 층이어도 좋다. 그 중에서도 변환 효율의 관점에서 p형 층인 것이 바람직하다. 상기 반도체 기판 상의 p형 층은, p형 반도체 기판에서 유래되는 p형 층이어도 좋고, p형 확산층 또는 p+형 확산층으로서, n형 반도체 기판 또는 p형 반도체 기판 상에 형성된 것이어도 좋다.
상기 반도체 기판의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대 50 ㎛∼1000 ㎛로 할 수 있고, 75 ㎛∼750 ㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 반도체 기판 상에 형성되는 패시베이션막의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 5 ㎚∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 10 ㎚∼30 ㎛인 것이 바람직하며, 15 ㎚∼20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
반도체 기판 상에 형성되는 패시베이션막의 형상은 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 패시베이션막은, 예컨대, 반도체 기판 상에 배치된 전극 이외의 영역에 형성할 수 있다.
상기 태양전지 소자의 형상이나 크기에 제한은 없다. 예컨대, 1변이 125 ㎜∼156 ㎜의 정방형인 것이 바람직하다.
<태양전지 소자의 제조 방법>
본 발명의 태양전지 소자의 제조 방법은, p형 층 및 n형 층이 접합되어 이루어진 pn 접합을 갖는 반도체 기판 상의 상기 p형 층 및 상기 n형 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 층 상에 전극을 형성하는 공정과, 상기 반도체 기판의 상기 전극이 형성되는 면의 한쪽 또는 양쪽의 면 상에, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하여 조성물층을 형성하는 공정과, 상기 조성물층을 열처리하여, 패시베이션막을 형성하는 공정을 포함한다. 상기 태양전지 소자의 제조 방법은, 필요에 따라 그 밖의 공정을 더 포함하고 있어도 좋다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용함으로써 우수한 패시베이션 효과를 갖는 반도체 기판 패시베이션막을 구비하고, 변환 효율이 우수한 태양전지 소자를 간편한 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 전극이 형성된 반도체 기판 상에, 원하는 형상이 되도록 반도체 기판 패시베이션막을 형성할 수 있어, 태양전지 소자의 생산성이 우수하다.
pn 접합을 갖는 반도체 기판 상의 p형 층 및 n형 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 층 상에 전극을 형성하는 공정은, 통상 이용되는 전극 형성 방법에서 적절하게 선택하여 행할 수 있다. 예컨대 반도체 기판 상의 원하는 영역에, 은 페이스트, 알루미늄 페이스트 등의 전극 형성용 페이스트를 부여하고, 필요에 따라 소결 처리함으로써 전극을 형성할 수 있다. 또한, 전극 형성의 방법의 상세한 내용은 이미 설명한 바와 같다.
형성되는 전극의 수 및 형상은 특별히 제한되지 않고, 목적 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 본 발명에 있어서는 패시베이션막 형성용 조성물을 이용하여 패시베이션막이 형성되기 때문에, 원하는 수 및 형상의 전극과 원하는 형상의 패시베이션막을 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전극을 형성하는 공정은, 상기 조성물층을 형성하는 공정에 앞서 행해져도 좋고, 조성물층의 형성 또는 패시베이션막을 형성하는 공정 뒤에 행해져도 좋다. 보다 우수한 패시베이션 효과를 얻는 관점에서, 상기 전극을 형성하는 공정은, 상기 조성물층을 형성하는 공정에 앞서 행해지는 것이 바람직하다.
상기 반도체 기판 패시베이션막이 마련되는 반도체 기판의 면은, p형 층이어도 좋고, n형 층이어도 좋다. 그 중에서도 변환 효율의 관점에서 p형 층인 것이 바람직하다.
상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용하여 반도체 기판 패시베이션막을 형성하는 방법의 상세한 내용은, 이미 설명한 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법과 동일하며, 바람직한 양태도 동일하다.
상기 반도체 기판 상에 형성되는 반도체 기판 패시베이션막의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 5 ㎚∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 10 ㎚∼30 ㎛인 것이 바람직하며, 15 ㎚∼20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
다음에 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 반도체 기판 패시베이션막을 갖는 태양전지 소자의 제조 방법의 일례를 모식적으로 도시한 공정도를 단면도로서 나타낸 것이다. 단, 이 공정도는 본 발명을 전혀 제한하지 않는다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, p형 반도체 기판(1)에는, 표면 근방에 n+형 확산층(2)이 형성되고, 최외측 표면에 반사방지막(3)이 형성되어 있다. 반사방지막(3)으로는, 질화규소막, 산화티탄막 등을 들 수 있다. 반사방지막(3)과 p형 반도체 기판(1) 사이에 산화규소 등의 표면 보호막(도시하지 않음)이 더 존재하고 있어도 좋다. 또한, 본 발명에 따른 반도체 기판 패시베이션막을 표면 보호막으로서 사용하여도 좋다.
계속해서 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 이면의 일부의 영역에 알루미늄 전극 페이스트 등의 이면 전극(5)을 형성하는 재료를 도포한 후에 소결 처리하여, 이면 전극(5)을 형성하는 동시에 p형 반도체 기판(1) 중에 알루미늄 원자를 확산시켜 p+형 확산층(4)을 형성한다.
계속해서 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 수광면측에 전극 형성용 페이스트를 도포한 후에 소결 처리하여 표면 전극(7)을 형성한다. 전극 형성용 페이스트로서 파이어 스루(fire-through)성을 갖는 유리 분말을 포함하는 것을 이용함으로써, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 반사방지막(3)을 관통하여, n+형 확산층(2) 상에, 표면 전극(7)을 형성하여 오믹 컨택트를 얻을 수 있다.
마지막으로 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 이면 전극(5)이 형성된 영역 이외의 이면의 p형 층 상에, 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하여 조성물층을 형성한다. 부여는 예컨대 스크린 인쇄 등의 도포법에 의해 행할 수 있다. p형 층 상에 형성된 조성물층을 열처리하여 반도체 기판 패시베이션막(6)을 형성한다. 이면의 p형 층 상에, 상기 패시베이션막 형성용 조성물로부터 형성된 패시베이션막(6)을 형성함으로써, 발전 효율이 우수한 태양전지 소자를 제조할 수 있다.
도 1에 도시된 제조 공정을 포함하는 제조 방법으로 제조되는 태양전지 소자에서는, 알루미늄 등으로부터 형성되는 이면 전극을 포인트 컨택트 구조로 할 수 있어, 기판의 휨 등을 저감할 수 있다. 또한, 상기 패시베이션막 형성용 조성물을 이용함으로써, 전극 형성된 영역 이외의 p형 층 상에만 우수한 생산성으로 반도체 기판 패시베이션막을 형성할 수 있다.
또한, 도 1의 (d)에서는 이면 부분에만 패시베이션막을 형성하는 방법을 도시하였지만, 반도체 기판(1)의 이면측에 더하여, 측면에도 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하고, 이것을 열처리함으로써 반도체 기판(1)의 측면(엣지)에 패시베이션막을 더 형성하여도 좋다(도시하지 않음). 이에 의해, 발전 효율이 보다 우수한 태양전지 소자를 제조할 수 있다.
게다가, 이면 부분에 반도체 기판 패시베이션막을 형성하지 않고, 측면에만 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물을 도포, 열처리하여 반도체 기판 패시베이션막을 형성하여도 좋다. 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물은, 측면과 같은 결정 결함이 많은 장소에 사용하면, 그 효과가 특히 크다.
도 1에서는 전극 형성 후에 패시베이션막을 형성하는 양태에 대해서 설명하였지만, 패시베이션막 형성 후에, 알루미늄 등의 전극을 증착 등에 의해 원하는 영역에 더 형성하여도 좋다.
도 2는, 본 실시형태에 따른 패시베이션막을 갖는 태양전지 소자의 제조 방법의 다른 일례를 모식적으로 도시한 공정도를 단면도로서 나타낸 것이다. 구체적으로는, 도 2는 알루미늄 전극 페이스트 또는 열확산 처리에 의해 p형 확산층을 형성 가능한 p형 확산층 형성용 조성물을 이용하여 p형 확산층을 형성한 후, 알루미늄 전극 페이스트의 열처리물 또는 p형 확산층 형성용 조성물의 열처리물을 제거하는 공정을 포함하는 공정도를 단면도로서 설명한 것이다. 여기서 p형 확산층 형성용 조성물로서는 예컨대, 억셉터 원소 함유 물질과 유리 성분을 포함하는 조성물을 들 수 있다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, p형 반도체 기판(1)에는, 표면 근방에 n+형 확산층(2)이 형성되고, 표면에 반사방지막(3)이 형성되어 있다. 반사방지막(3)으로는, 질화규소막, 산화티탄막 등을 들 수 있다.
계속해서 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 이면의 일부의 영역에 p형 확산층 형성용 조성물을 도포한 후에 열처리하여, p형 확산층(4)을 형성한다. p형 확산층(4) 상에는 p형 확산층 형성용 조성물의 열처리물(8)이 형성되어 있다.
여기서 p형 확산층 형성용 조성물 대신에 알루미늄 전극 페이스트를 이용하여도 좋다. 알루미늄 전극 페이스트를 이용한 경우에는, p+형 확산층(4) 상에는 알루미늄 전극(8)이 형성된다.
계속해서 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, p+형 확산층(4) 상에 형성된 p형 확산층 형성용 조성물의 열처리물(8) 또는 알루미늄 전극(8)을 에칭 등의 수법에 의해 제거한다.
계속해서 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 수광면(표면) 및 이면의 일부의 영역에 선택적으로 전극 형성용 페이스트를 도포한 후에 열처리하여, 수광면(표면)에 표면 전극(7)을, 이면에 이면 전극(5)을 각각 형성한다. 수광면측에 도포하는 전극 형성용 페이스트로서 파이어 스루성을 갖는 유리 분말을 포함하는 것을 이용함으로써, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 반사방지막(3)을 관통하여, n+형 확산층(2) 상에, 표면 전극(7)이 형성되어 오믹 컨택트를 얻을 수 있다.
또한, 이면 전극이 형성되는 영역에는 이미 p+형 확산층(4)이 형성되어 있기 때문에, 이면 전극(5)을 형성하는 전극 형성용 페이스트에는, 알루미늄 전극 페이스트에 한정되지 않고, 은 전극 페이스트 등의 보다 저저항의 전극을 형성 가능한 전극용 페이스트를 이용할 수도 있다. 이에 의해, 발전 효율을 더욱 높이는 것도 가능해진다.
마지막으로 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이, 이면 전극(5)이 형성된 영역 이외의 이면의 p형 층 상에, 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하여 조성물층을 형성한다. 부여는 예컨대 스크린 인쇄 등의 도포법에 의해 행할 수 있다. p형 층 상에 형성된 조성물층을 열처리하여 패시베이션막(6)을 형성한다. 이면의 p형 층 상에, 상기 패시베이션막 형성용 조성물로부터 형성된 패시베이션막(6)을 형성함으로써, 발전 효율이 우수한 태양전지 소자를 제조할 수 있다.
또한, 도 2의 (e)에서는 이면 부분에만 패시베이션막을 형성하는 방법을 도시하였지만, p형 반도체 기판(1)의 이면측에 더하여, 측면에도 패시베이션막 형성용 재료를 도포, 열처리함으로써 p형 반도체 기판(1)의 측면(엣지)에 반도체 기판 패시베이션막을 더 형성하여도 좋다(도시하지 않음). 이에 의해, 발전 효율이 더욱 우수한 태양전지 소자를 제조할 수 있다.
게다가, 이면 부분에 패시베이션막을 형성하지 않고, 측면에만 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하고, 이것을 열처리하여 패시베이션막을 형성하여도 좋다. 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물은, 측면과 같은 결정 결함이 많은 장소에 사용하면, 그 효과가 특히 크다.
도 2에서는 전극 형성 후에 패시베이션막을 형성하는 양태에 대해서 설명하였지만, 패시베이션막 형성 후에, 알루미늄 등의 전극을 증착 등에 의해 원하는 영역에 더 형성하여도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 수광면에 n+형 확산층이 형성된 p형 반도체 기판을 이용한 경우에 대해서 설명을 행하였지만, 수광면에 p+형 확산층이 형성된 n형 반도체 기판을 이용한 경우에도 동일하게 하여, 태양전지 소자를 제조할 수 있다. 또한, 그 경우는 이면측에 n+형 확산층을 형성하게 된다.
또한, 패시베이션막 형성용 조성물은, 도 3에 도시된 바와 같은 이면측에만 전극이 배치된 이면 전극형 태양전지 소자의 수광면측 또는 이면측의 패시베이션막(6)을 형성하는 것에도 사용할 수 있다.
도 3에 개략 단면도를 도시한 바와 같이, p형 반도체 기판(1)의 수광면측에는, 표면 근방에 n+형 확산층(2)이 형성되고, 그 표면에 패시베이션막(6) 및 반사방지막(3)이 형성되어 있다. 반사방지막(3)으로는, 질화규소막, 산화티탄막 등이 알려져 있다. 또한, 패시베이션막(6)은, 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하고, 이것을 열처리하여 형성된다.
p형 반도체 기판(1)의 이면측에는, p+형 확산층(4) 및 n+형 확산층(2) 상에 각각 이면 전극(5)이 마련되고, 이면의 전극이 형성되어 있지 않은 영역에는 반도체 기판 패시베이션막(6)이 더 마련되어 있다.
p+형 확산층(4)은, 전술한 바와 같이 p형 확산층 형성용 조성물 또는 알루미늄 전극 페이스트를 원하는 영역에 도포한 후에 열처리함으로써 형성할 수 있다. 또한, n+형 확산층(2)은, 예컨대 열확산 처리에 의해 n+형 확산층을 형성 가능한 n형 확산층 형성용 조성물을 원하는 영역에 도포한 후에 열처리함으로써 형성할 수 있다.
여기서 n형 확산층 형성용 조성물로서는 예컨대, 도너 원소 함유 물질과 유리 성분을 포함하는 조성물을 들 수 있다.
p+형 확산층(4) 및 n+형 확산층(2) 상에 각각 마련되는 이면 전극(5)은, 은 전극 페이스트 등의 통상 이용되는 전극 형성용 페이스트를 이용하여 형성할 수 있다.
또한, p+형 확산층(4) 상에 마련되는 이면 전극(5)은, 알루미늄 전극 페이스트를 이용하여 p+형 확산층(4)과 함께 형성되는 알루미늄 전극이어도 좋다.
이면에 마련되는 반도체 기판 패시베이션막(6)은, 패시베이션막 형성용 조성물을 이면 전극(5)이 마련되어 있지 않은 영역에 부여하고, 이것을 열처리함으로써 형성할 수 있다.
또한, 반도체 기판 패시베이션막(6)은 반도체 기판(1)의 이면뿐만 아니라, 측면에도 더 형성하여도 좋다(도시하지 않음).
도 3에 도시된 바와 같은 이면 전극형 태양전지 소자에 있어서는, 수광면측에 전극이 없기 때문에 발전 효율이 우수하다. 이면의 전극이 형성되어 있지 않은 영역에 패시베이션막이 더 형성되어 있기 때문에, 변환 효율이 더욱 우수하다.
상기에서는 반도체 기판으로서 p형 반도체 기판을 이용한 예를 나타내었지만, n형 반도체 기판을 이용한 경우도, 상기에 준하여 변환 효율이 우수한 태양전지 소자를 제조할 수 있다.
<태양전지>
태양전지는, 상기 태양전지 소자의 적어도 하나를 포함하고, 태양전지 소자의 전극 상에 배선 재료가 배치되어 구성된다. 태양전지는 또한 필요에 따라, 배선 재료를 통해 복수의 태양전지 소자가 연결되고, 또한 밀봉재로 밀봉되어 구성되어 있어도 좋다.
상기 배선 재료 및 밀봉재로서는 특별히 제한되지 않고, 당업계에서 통상 이용되고 있는 것에서 적절하게 선택할 수 있다.
상기 태양전지의 크기에 제한은 없다. 0.5 ㎡∼3 ㎡인 것이 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급되지 않는 한, 「%」는 질량 기준이다.
<실시예 1>
(패시베이션막 형성용 조성물의 조제)
트리sec-부톡시알루미늄을 2.00 g, 테르피네올을 2.01 g 혼합하여 유기 알루미늄 화합물 용액을 조제하였다. 이것과는 별도로 에틸셀룰로오스를 5.00 g, 테르피네올을 95.02 g 혼합하고, 150℃에서 1시간 동안 교반하여 에틸셀룰로오스 용액을 조제하였다. 얻어진 유기 알루미늄 화합물 용액을 2.16 g과, 에틸셀룰로오스 용액을 3.00 g 혼합하여 무색 투명한 용액으로 하여, 패시베이션막 형성용 조성물(1)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 패시베이션막 형성용 조성물(1) 중의 함유율은 2.9%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 21%가 되었다.
얻어진 패시베이션막 형성용 조성물(1)에 대해서, 이하와 같은 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(패시베이션막의 형성)
반도체 기판으로서, 표면이 미러 형상인 단결정형 p형 실리콘 기판(SUMCO제, 1변이 50 ㎜인 정사각형, 두께: 625 ㎛)을 이용하였다. 실리콘 기판을 RCA 세정액(칸토카가쿠 제조 Frontier Cleaner-A01)을 이용하여 70℃에서 5분간, 침지 세정하고, 전처리를 행하였다.
그 후, 상기에서 얻어진 패시베이션막 형성용 조성물(1)을 전처리한 실리콘 기판 상에 스크린 인쇄법을 이용하여, 건조 후의 막 두께가 5 ㎛가 되도록 전체면에 부여하고, 150℃에서 3분간 건조 처리하였다. 계속해서 550℃에서 1시간 동안 어닐링한 후, 실온에서 방냉하여 평가용 기판을 제작하였다. 형성된 패시베이션막의 막 두께는 0.35 ㎛였다.
(실효 라이프 타임의 측정)
상기에서 얻어진 평가용 기판의 실효 라이프 타임(㎲)을, 라이프 타임 측정 장치(니혼세미랩 제조 WT-2000PVN)를 이용하여, 실온에서 반사 마이크로파 광전도 감쇠법에 의해 측정하였다. 얻어진 평가용 기판의 패시베이션막 형성용 조성물을 부여한 영역의 실효 라이프 타임은 111 ㎲였다.
얻어진 패시베이션막 형성용 조성물(1)에 대해서, 이하와 같은 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(1)의 전단 점도를, 조제 직후(12시간 이내)에, 회전식 전단 점도계(AntonPaar사 제조 MCR301)에, 콘 플레이트(직경 50 ㎜, 콘각 1°)를 장착하고, 온도 25℃에서, 전단 속도 1.0 s-1 및 10 s-1의 조건으로 각각 측정하였다.
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 16.0 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 5.7 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 2.8이 되었다.
(보존 안정성)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(1)의 전단 점도를, 조제 직후(12시간 이내) 및 25℃에서 30일간 보존한 후에 각각 측정하였다. 전단 점도의 측정은 AntonPaar사 MCR301에, 콘 플레이트(직경 50 ㎜, 콘각 1°)를 장착하고, 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1로 행하였다.
25℃에 있어서, 조제 직후의 전단 점도(η0)는 16.0 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후의 전단 점도(η30)는 17.3 Pa·s였다. 따라서, 하기 식에 의해 산출되는 점도 변화율(%)은 8%였다.
점도 변화율(%)=|η30-η0|/η0×100 (식)
<실시예 2>
트리sec-부톡시알루미늄을 4.79 g, 아세토아세트산에틸을 2.56 g, 테르피네올을 4.76 g 혼합하고, 25℃에서 1시간 동안 교반하여 유기 알루미늄 화합물 용액을 얻었다. 이것과는 별도로 에틸셀룰로오스를 12.02 g, 테르피네올을 88.13 g 혼합하고, 150℃에서 1시간 동안 교반하여 에틸셀룰로오스 용액을 조제하였다. 다음에 유기 알루미늄 화합물 용액을 2.93 g, 에틸셀룰로오스 용액을 2.82 g 혼합하여 무색 투명한 용액으로 하여, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(2)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 패시베이션막 형성용 조성물(2) 중의 함유율은 5.9%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 21%가 되었다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(2)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 144 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(2)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비 및 보존 안정성을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(2)의 전단 점도를, 조제 직후(12시간 이내)에, 회전식 전단 점도계(AntonPaar사 제조 MCR301)에, 콘 플레이트(직경 50 ㎜, 콘각 1°)를 장착하고, 온도 25℃에서, 전단 속도 1.0 s-1 및 10 s-1의 조건으로 각각 측정하였다.
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 41.5 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 28.4 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.5가 되었다.
(보존 안정성)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(2)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 41.5 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 43.2 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 4%였다.
상기에서 얻어진 유기 알루미늄 화합물 용액 중의 유기 알루미늄 화합물의 적외 분광 스펙트럼을 바이오·래드 래보라토리즈 가부시키가이샤 제조 Excalibur FTS-3000을 이용하여 측정하였다.
그 결과, 4배위 알루미늄에 배위한 산소-탄소 결합에 특징적인 흡수가 1600 cm-1 부근에, 6원환 착체의 탄소-탄소 결합에 특징적인 흡수가 1500 cm-1 부근에 각각 관찰되고, 알루미늄킬레이트가 형성되어 있는 것이 확인되었다.
<실시예 3>
트리sec-부톡시알루미늄을 4.96 g, 디에틸말론산을 3.23 g, 테르피네올을 5.02 g 혼합하고, 25℃에서 1시간 동안 교반하여 유기 알루미늄 화합물 용액을 얻었다. 얻어진 유기 알루미늄 화합물 용액을 2.05 g, 실시예 2와 동일하게 하여 조제한 에틸셀룰로오스 용액을 2.00 g 혼합하여 무색 투명한 용액으로 하여, 패시베이션막 형성용 조성물(3)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 패시베이션막 형성용 조성물(3) 중의 함유율은 5.9%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 20%가 되었다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(3)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 96 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(3)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비 및 보존 안정성을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(3)의 전단 점도를 조제 직후(12시간 이내)에, 회전식 전단 점도계(AntonPaar사 제조 MCR301)에, 콘 플레이트(직경 50 ㎜, 콘각 1°)를 장착하고, 온도 25℃에서 측정하였다.
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 90.7 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 37.4 Pa·s, 전단 속도가 100 s-1인 조건에서 전단 점도는 10.4 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 2.43이 되었다.
(보존 안정성)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(3)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 90.7 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 97.1 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 7%였다.
상기에서 얻어진 유기 알루미늄 화합물 용액 중의 유기 알루미늄 화합물의 적외 분광 스펙트럼을 바이오·래드 래보라토리즈 가부시키가이샤 제조 Excalibur FTS-3000을 이용하여 측정하였다.
그 결과, 4배위 알루미늄에 배위한 산소-탄소 결합에 특징적인 흡수가 1600 cm-1 부근에, 6원환 착체의 탄소-탄소 결합에 특징적인 흡수가 1500 cm-1 부근에 각각 관찰되고, 알루미늄킬레이트가 형성되어 있는 것이 확인되었다.
<실시예 4>
실시예 3에 있어서, 패시베이션막 형성용 조성물(3)을 실리콘 기판 상에 스크린 인쇄로 100 ㎛ 폭, 간격 2 ㎜의 스트립 형상으로 부여한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다.
패시베이션막 형성용 조성물(3)이 부여된 영역에 있어서의 실효 라이프 타임은 90 ㎲였다. 또한, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(3)이 부여되어 있지 않은 영역에 있어서의 실효 라이프 타임은 25 ㎲였다.
<실시예 5>
실시예 1과 동일하게 하여 전처리한 실리콘 기판 상에, 스크린 인쇄로 알루미늄 페이스트(PVG solutions사 제조, PVG-AD-02)를 폭 약 200 ㎛, 간격 2 ㎜의 스트립 형상으로 부여하고, 400℃ 10초간, 850℃ 10초간, 650℃ 10초간으로 소결하여 두께 20 ㎛의 알루미늄 전극을 형성하였다.
다음에, 상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(3)을 스크린 인쇄로, 알루미늄 전극이 형성되어 있지 않은 영역에만 부여하고, 150℃에서 3분간 건조 처리하였다. 계속해서 550℃에서 1시간 동안 어닐링한 후, 실온에서 방냉하여 패시베이션막을 형성하여 평가용 기판을 제작하였다.
패시베이션막을 형성한 영역의 실효 라이프 타임은 90 ㎲였다. 또한, 알루미늄 전극의 표면에는, 패시베이션막 형성용 조성물(3)에서 유래되는 이물은 관찰되지 않았다.
<실시예 6>
에틸셀룰로오스를 100.02 g과 테르피네올을 400.13 g 혼합하고, 150℃에서 1시간 동안 교반하여 10% 에틸셀룰로오스 용액을 조제하였다. 이것과는 별도로, 에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트(가와켄파인케미컬사 제조, 상품명: ALCH)를 9.71 g과, 테르피네올을 4.50 g 혼합하고, 다음에 10% 에틸셀룰로오스 용액을 15.03 g 혼합하여 무색 투명한 용액으로 하여, 패시베이션막 형성용 조성물(6)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 패시베이션막 형성용 조성물(6) 중의 함유율은 5.1%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 33.2%가 되었다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(6)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 121 ㎲였다.
(틱소비)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(6)의 전단 점도를, 상기와 동일하게 하여 측정하였다.
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 81.0 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 47.7 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.7이 되었다.
(보존 안정성)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(6)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 81.0 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 80.7 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 0.4%였다.
(인쇄 번짐)
인쇄 번짐의 평가는, 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(6)을, 실리콘 기판 상에 스크린 인쇄법을 이용하여 패턴 형성하고, 인쇄 직후의 패턴 형상과 열처리 후의 패턴 형상을 비교함으로써 행하였다. 스크린 인쇄법에는, 도 4에 도시된 바와 같은 원형인 도트 형상의 개구부(14)와 비개구부(12)를 갖는 전극 형성용의 스크린 마스크판과는 반대의 개구부 패턴을 갖는 스크린 마스크판[도 4의 도트 형상의 개구부(14)가 비개구부가 되는 판]을 이용하였다. 도 4에 도시된 스크린 마스크판에서는, 도트 형상의 개구부(14)의 도트 직경(La)이 368 ㎛, 도트 간격(Lb)이 0.5 ㎜이다. 또한, 상기 인쇄 번짐이란, 실리콘 기판 상에 인쇄한 패시베이션막 형성용 조성물로부터 형성된 조성물층이, 이용한 판에 비하여, 실리콘 기판의 면 방향으로 넓어지는 현상을 말한다.
구체적으로는, 이하와 같이 하여 패시베이션막의 형성을 행하였다. 상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(6)을 도 4의 비개구부(12)에 대응하는 영역의 전체면에 인쇄법에 의해 부여하였다. 그 후, 패시베이션막 형성용 조성물(6)을 부여한 실리콘 기판을 150℃에서 3분간 가열하고, 용제를 증발 비산시킴으로써 건조 처리하여 조성물층을 형성하였다. 계속해서 조성물층이 형성된 실리콘 기판을 700℃의 온도에서 10분간 어닐링한 후, 실온에서 방냉하여, 패시베이션막을 형성하였다. 형성된 패시베이션막의 막 두께는 0.55 ㎛였다.
인쇄 번짐의 평가는, 열처리 후의 기판에 형성된 패시베이션막 내에 있어서의 도트 형상 개구부의, 즉, 도 4에 있어서의 개구부(14)에 대응하고, 패시베이션막이 형성되어 있지 않은 영역인 개구부의 직경을 측정하여 행하였다. 또한, 측정은 개구부의 직경을 10점 측정하고, 그 평균치로서 열처리 후의 개구부의 직경을 산출하였다. 인쇄 직후의 도트 직경(La)(368 ㎛)에 대하여, 열처리 후의 개구부의 직경의 감소율이 10% 미만인 것을 평가 A, 10% 이상 30% 미만인 것을 평가 B, 30% 이상인 것을 평가 C로 하여 인쇄 번짐을 평가하였다. 평가가 A 또는 B라면, 패시베이션막 형성용 조성물로서 양호하다.
상기에서 얻어진 패시베이션막 형성용 조성물(6)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<실시예 7>
에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트를 10.12 g과, 테르피네올을 25.52 g 혼합하고, 다음에 실시예 6에서 제작한 10% 에틸셀룰로오스 용액을 34.70 g 혼합하여 무색 투명한 용액으로 하여, 패시베이션막 형성용 조성물(7)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 패시베이션막 형성용 조성물(7) 중의 함유율은 4.9%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 14.4%가 되었다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(7)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 95 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(7)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비, 보존 안정성 및 인쇄 번짐을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 43.4 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 27.3 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.6이 되었다.
(보존 안정성)
패시베이션막 형성용 조성물(7)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 43.4 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 44.5 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 3%였다.
(인쇄 번짐)
반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(7)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<실시예 8>
에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트를 5.53 g과, 테르피네올을 6.07 g 혼합하고, 다음에 실시예 6에서 제작한 10% 에틸셀룰로오스 용액을 9.93 g 혼합하여 무색 투명한 용액으로 하여, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(8)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(8) 중의 함유율은 4.6%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 25.7%가 되었다.
상기에서 조제한 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(8)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 110 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(8)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비, 보존 안정성 및 인쇄 번짐을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 38.5 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 28.1 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.6이 되었다.
(보존 안정성)
패시베이션막 형성용 조성물(8)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 38.5 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 39.7 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 3%였다.
(인쇄 번짐)
패시베이션막 형성용 조성물(8)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<실시예 9>
에틸셀룰로오스를 20.18 g과 테르피네올을 480.22 g 혼합하고, 150℃에서 1시간 동안 교반하여 4% 에틸셀룰로오스 용액을 조제하였다. 에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트를 5.09 g과, 4% 에틸셀룰로오스 용액을 5.32 g과, 수산화알루미늄 입자(HP-360, 쇼와덴코 제조, 입자경(D50%)은 3.2 ㎛, 순도 99.0%)를 11.34 g을 혼합하여 백색의 현탁액으로 하여, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(9)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(9) 중의 함유율은 1.0%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 23.4%가 되었다.
상기에서 조제한 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(9)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 84 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(9)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비, 보존 안정성 및 인쇄 번짐을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 33.5 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 25.6 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.3이 되었다.
(보존 안정성)
패시베이션막 형성용 조성물(9)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 33.5 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 36.3 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 8%였다.
(인쇄 번짐)
패시베이션막 형성용 조성물(9)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<실시예 10>
에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트를 5.18 g과, 4% 에틸셀룰로오스 용액을 5.03 g과, 산화규소 입자(에어로실 200, 니폰에어로실사 제조, 평균 입자경 12 ㎚, 표면이 히드록시기로 수식되어 있음)를 2.90 g과, 테르피네올을 6.89 g을 혼합하여 백색의 현탁액으로 하여, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(10)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(10) 중의 함유율은 1.0%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 25.9%가 되었다.
상기에서 조제한 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(10)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 97 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(10)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비, 보존 안정성 및 인쇄 번짐을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
전단 속도가 1.0 s-1의 조건에서의 전단 점도(η1)는 48.3 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 32.9 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.5가 되었다.
(보존 안정성)
패시베이션막 형성용 조성물(10)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 48.3 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 50.1 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 4%였다.
(인쇄 번짐)
패시베이션막 형성용 조성물(10)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<실시예 11>
알루미늄트리스(에틸아세토아세테이트)(가와켄파인케미컬사 제조, 상품명: ALCH-TR)을 4.42 g과, 실시예 6에서 조제한 10% 에틸셀룰로오스 용액을 10.12 g과, 테르피네올을 10.53 g 혼합하여 백색의 현탁액으로 하여, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(11)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(11) 중의 함유율은 4.0%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 17.6%가 되었다.
상기에서 조제한 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(11)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 88 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(11)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비, 보존 안정성 및 인쇄 번짐을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 32.2 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 22.1 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1과 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.5가 되었다.
(보존 안정성)
패시베이션막 형성용 조성물(11)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 32.2 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 33.4 Pa·s였다. 따라서, 보존 안정성을 나타내는 점도 변화율은 4%였다.
(인쇄 번짐)
패시베이션막 형성용 조성물(11)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<실시예 12>
알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트)(가와켄파인케미컬사 제조, 상품명: 알루미늄킬레이트 D, 76% 이소프로필알코올 용액)를 6.56 g과, 실시예 6에서 조제한 10% 에틸셀룰로오스 용액을 9.89 g과, 테르피네올을 9.78 g 혼합하여 백색의 현탁액으로 하여, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(12)을 조제하였다. 에틸셀룰로오스의 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(12) 중의 함유율은 3.8%, 유기 알루미늄 화합물의 함유율은 25.0%가 되었다.
상기에서 조제한 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(12)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 102 ㎲였다.
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(12)을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 틱소비, 보존 안정성 및 인쇄 번짐을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(틱소비)
전단 속도가 1.0 s-1인 조건에서의 전단 점도(η1)는 37.3 Pa·s, 전단 속도가 10 s-1인 조건에서의 전단 점도(η2)는 26.3 Pa·s가 되었다. 전단 속도가 1.0 s-1와 10 s-1인 경우에서의 틱소비(η1/η2)는 1.4가 되었다.
(보존 안정성)
패시베이션막 형성용 조성물(12)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 37.3 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 39.5 Pa·s였다. 따라서, 점도 변화율은 6%였다.
(인쇄 번짐)
패시베이션막 형성용 조성물(12)의 인쇄 번짐 평가는 A였다.
<비교예 1>
실시예 1에 있어서, 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(1)의 도포를 행하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 평가용 기판을 제작하고, 실효 라이프 타임을 측정하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 20 ㎲였다.
<비교예 2>
Al2O3 입자(고쥰도카가쿠사 제조, 평균 입자경 1 ㎛)를 2.00 g, 테르피네올을 1.98 g, 실시예 2와 동일하게 하여 조제한 에틸셀룰로오스 용액을 3.98 g 혼합하여 무색 투명한 조성물(C2)을 조제하였다.
상기에서 조제한 조성물(C2)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 전처리한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 21 ㎲였다.
<비교예 3>
테트라에톡시실란을 2.01 g, 테르피네올을 1.99 g, 실시예 2와 동일하게 하여 조제한 에틸셀룰로오스 용액을 4.04 g 혼합하여 무색 투명한 조성물(C3)을 조제하였다.
상기에서 조제한 조성물(C3)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다. 실효 라이프 타임은 23 ㎲였다.
<비교예 4>
트리이소프로폭시알루미늄을 8.02 g, 정제수 36.03 g, 진한 질산(d=1.41)을 0.15 g 혼합하고, 100℃에서 1시간 동안 교반하여 조성물(C4)을 조제하였다.
상기에서 조제한 조성물(C4)을 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄 전극을 형성한 실리콘 기판 상에 패시베이션막을 형성하고, 동일하게 하여 평가하였다.
패시베이션막을 형성한 영역의 실효 라이프 타임은 110 ㎲였다. 또한, 알루미늄 전극의 표면에는 반도체 기판 패시베이션막 형성용 조성물(C4)에서 유래되는 이물이 관찰되었다.
(보존 안정성)
상기에서 조제한 패시베이션막 형성용 조성물(C4)의 조제 직후의 전단 점도는 온도 25℃, 전단 속도 1.0 s-1에서 67.5 Pa·s, 25℃에서 30일간 보존한 후에는 36000 Pa·s였다. 따라서, 점도 변화율은 532%였다.
Figure pct00003
이상으로부터, 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물을 이용함으로써 우수한 패시베이션 효과를 갖는 패시베이션막을 형성할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물은 보존 안정성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 패시베이션막 형성용 조성물을 이용함으로써, 간편한 공정으로 원하는 형상으로 패시베이션막을 형성할 수 있는 것을 알 수 있다.
일본 특허 출원 제2012-001641호의 개시는 그 전체를 본 명세서에 원용한다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적이고 또한 개개에 기록된 경우와 같은 정도로, 본 명세서에 참조에 의해 도입된다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 (I)로 표시되는 유기 알루미늄 화합물과 수지를 포함하는 패시베이션막 형성용 조성물.
    Figure pct00004

    [식에서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. n은 0∼3의 정수를 나타낸다. X2 및 X3은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 메틸렌기를 나타낸다. R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다]
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (I)에 있어서, R1이 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기인 패시베이션막 형성용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학식 (I)에 있어서, n이 1∼3의 정수이며, R4가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기인 패시베이션막 형성용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지의 함유율이 0.1 질량%∼30 질량%인 패시베이션막 형성용 조성물.
  5. 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에 마련되는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물인 패시베이션막을 갖는 패시베이션막이 있는 반도체 기판.
  6. 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물을 이용하여 조성물층을 형성하는 공정과, 상기 조성물층을 열처리하여, 패시베이션막을 형성하는 공정을 포함하는 패시베이션막이 있는 반도체 기판의 제조 방법.
  7. p형 층 및 n형 층이 pn 접합되어 이루어진 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판 상의 전체면 또는 일부에 마련된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물의 열처리물인 패시베이션막과,
    상기 반도체 기판의 상기 p형 층 및 n형 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 층 상에 배치된 전극
    을 갖는 태양전지 소자.
  8. p형 층 및 n형 층이 접합되어 이루어진 pn 접합을 가지며, 상기 p형 층 및 상기 n형 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 층 상에 전극을 갖는 반도체 기판의, 상기 전극을 갖는 면의 한쪽 또는 양쪽의 면 상에, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 패시베이션막 형성용 조성물을 부여하여 조성물층을 형성하는 공정과,
    상기 조성물층을 열처리하여, 패시베이션막을 형성하는 공정
    을 포함하는 태양전지 소자의 제조 방법.
KR1020147019198A 2012-01-06 2012-12-28 패시베이션막 형성용 조성물, 패시베이션막이 있는 반도체 기판과 그 제조 방법, 및 태양전지 소자와 그 제조 방법 KR20140117399A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-001641 2012-01-06
JP2012001641 2012-01-06
PCT/JP2012/084159 WO2013103140A1 (ja) 2012-01-06 2012-12-28 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 (1)

Publication Number Publication Date
KR20140117399A true KR20140117399A (ko) 2014-10-07

Family

ID=48745200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147019198A KR20140117399A (ko) 2012-01-06 2012-12-28 패시베이션막 형성용 조성물, 패시베이션막이 있는 반도체 기판과 그 제조 방법, 및 태양전지 소자와 그 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150303318A1 (ko)
JP (3) JP6334919B2 (ko)
KR (1) KR20140117399A (ko)
CN (1) CN104081504A (ko)
TW (2) TW201723056A (ko)
WO (1) WO2013103140A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6630997B2 (ja) * 2014-09-05 2020-01-15 日立化成株式会社 パッシベーション層保護層形成用組成物、太陽電池素子及びその製造方法並びに太陽電池
CN105623320B (zh) * 2014-11-07 2018-02-13 罗门哈斯电子材料有限公司 有机铝材料
ES2928504T3 (es) * 2020-01-28 2022-11-18 Cnbm Res Institute For Advanced Glass Materials Group Co Ltd Elemento de fachada coloreado con estructura de paneles compuestos
CN117153914A (zh) 2022-06-30 2023-12-01 浙江晶科能源有限公司 光伏电池及其制造方法、光伏组件

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5818973A (ja) * 1981-07-27 1983-02-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置作製方法
JPS5823486A (ja) * 1981-08-04 1983-02-12 Toshiba Corp 太陽電池の製造方法
JPS6286043A (ja) * 1985-10-11 1987-04-20 Mitsubishi Kasei Vinyl Co 塩化ビニル系樹脂プラスチゾル組成物
JPH06125103A (ja) * 1991-08-26 1994-05-06 Canon Inc 太陽電池モジュール
US5516596A (en) * 1994-12-19 1996-05-14 Dow Corning Corporation Method of forming a composite, article and composition
JP2000294817A (ja) * 1999-04-09 2000-10-20 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−トおよびそれを使用した太陽電池モジュ−ル
JP2000319530A (ja) * 1999-05-13 2000-11-21 Asahi Chem Ind Co Ltd 半導体素子用組成物
US6312565B1 (en) * 2000-03-23 2001-11-06 Agere Systems Guardian Corp. Thin film deposition of mixed metal oxides
JP2002154184A (ja) * 2000-08-07 2002-05-28 Jsr Corp 透明導電性シート
JP3737060B2 (ja) * 2002-03-25 2006-01-18 株式会社リコー 電子写真用キャリア、電子写真用現像剤及び画像形成方法
JP2004006565A (ja) * 2002-04-16 2004-01-08 Sharp Corp 太陽電池とその製造方法
JP4611617B2 (ja) * 2002-04-26 2011-01-12 株式会社カネカ 発光ダイオード
JP3790242B2 (ja) * 2003-09-26 2006-06-28 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
JP2006279019A (ja) * 2005-03-03 2006-10-12 Sony Corp 薄膜の形成方法および半導体装置の製造方法
JP4837662B2 (ja) * 2005-06-22 2011-12-14 京セラ株式会社 太陽電池素子の製造方法
EP2639638A1 (en) * 2005-11-30 2013-09-18 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Positive photosensitive resin composition, and semiconductor device and display therewith
JP4706544B2 (ja) * 2006-04-14 2011-06-22 Ｊｓｒ株式会社 アルミナ膜形成方法
JP4767110B2 (ja) * 2006-06-30 2011-09-07 シャープ株式会社 太陽電池、および太陽電池の製造方法
JP2008138159A (ja) * 2006-11-07 2008-06-19 Hitachi Chem Co Ltd 樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置
JP2009088203A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の製造方法
JP4703687B2 (ja) * 2008-05-20 2011-06-15 三菱電機株式会社 太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法
JP2010040741A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Konica Minolta Holdings Inc 電子デバイス用の絶縁膜形成方法、電子デバイスの製造方法、薄膜トランジスタの製造方法、絶縁膜、電子デバイス及び薄膜トランジスタ
DE102008044769A1 (de) * 2008-08-28 2010-03-04 Clariant International Limited Verfahren zur Herstellung von keramischen Passivierungsschichten auf Silizium für die Solarzellenfertigung
JP5058184B2 (ja) * 2009-01-23 2012-10-24 三菱電機株式会社 光起電力装置の製造方法
WO2011052572A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 住友化学株式会社 有機光電変換素子
EP2517255B1 (en) * 2009-12-25 2019-07-03 Ricoh Company, Ltd. Field-effect transistor, semiconductor memory, display element, image display device, and system
JP5899615B2 (ja) * 2010-03-18 2016-04-06 株式会社リコー 絶縁膜の製造方法及び半導体装置の製造方法
JP5747908B2 (ja) * 2010-03-04 2015-07-15 日本ゼオン株式会社 半導体素子基板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013103140A1 (ja) 2015-05-11
US20150303318A1 (en) 2015-10-22
CN104081504A (zh) 2014-10-01
WO2013103140A1 (ja) 2013-07-11
JP2018082211A (ja) 2018-05-24
TW201331283A (zh) 2013-08-01
JP6334919B2 (ja) 2018-05-30
JP6673372B2 (ja) 2020-03-25
JP2016066805A (ja) 2016-04-28
TW201723056A (zh) 2017-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150036286A (ko) 패시베이션층 형성용 조성물, 패시베이션층이 형성된 반도체 기판 및 그 제조 방법, 태양 전지 소자 및 그 제조 방법, 및 태양 전지
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
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
KR20150036454A (ko) 패시베이션층 형성용 조성물, 패시베이션층이 형성된 반도체 기판, 패시베이션층이 형성된 반도체 기판의 제조 방법, 태양 전지 소자, 태양 전지 소자의 제조 방법 및 태양 전지
TWI589012B (zh) 太陽電池元件及其製造方法
KR20150036363A (ko) 패시베이션층 형성용 조성물, 패시베이션층이 형성된 반도체 기판, 패시베이션층이 형성된 반도체 기판의 제조 방법, 태양 전지 소자, 태양 전지 소자의 제조 방법 및 태양 전지
JP2014157871A (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
JP2015135919A (ja) パッシベーション層付半導体基板、パッシベーション層形成用塗布型材料及び太陽電池素子
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
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
KR20150036453A (ko) 패시베이션층 형성용 조성물, 패시베이션층이 형성된 반도체 기판 및 그 제조 방법, 및 태양 전지 소자 및 그 제조 방법
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
JP6424422B2 (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
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
JP6011215B2 (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
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
WO2018003141A1 (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
JP2018006432A (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

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application