TW201340178A - ｎ型擴散層形成組成物、ｎ型擴散層的製造方法以及太陽電池單元的製造方法 - Google Patents

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Takeshi Nojiri
Toranosuke Ashizawa
Yasushi Kurata
Yoichi Machii
Mitsunori Iwamuro
Akihiro Orita
Mari Shimizu
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Abstract

一種n型擴散層形成組成物，其包括：含有施體元素的玻璃粒子，分散媒，以及選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種。

Description

n型擴散層形成組成物、n型擴散層的製造方法以及太陽電池單元的製造方法
本發明是有關於一種太陽電池單元的n型擴散層形成組成物、n型擴散層的製造方法以及太陽電池單元的製造方法，更詳細而言，本發明是有關於一種可於作為半導體基板的矽基板的特定的部分形成n型擴散層的技術。
對先前的矽太陽電池元件(太陽電池單元)的製造步驟進行說明。
首先，為了促進光封閉效應(optical confinement effect)來謀求高效率化，準備於受光面(表面)形成有紋理(texture)構造的p型半導體基板，繼而，於氧氯化磷(POCl3)、氮氣、及氧氣的混合氣體環境下，以800℃~900℃對上述p型半導體基板進行幾十分鐘的處理而同樣地形成n型擴散層。於該先前的方法中，因使用混合氣體於p型半導體基板上進行磷的擴散，故不僅於p 型半導體基板的表面形成n型擴散層，而且於側面及背面亦形成n型擴散層。因此，需要用以去除形成於側面的n型擴散層的側蝕步驟。另外，形成於背面的n型擴散層必須轉換成p+型擴散層。因此，於背面的n型擴散層上提供含有作為第13族元素的鋁的鋁膏後，進行熱擴散處理，藉由鋁的擴散而自n型擴散層轉換成p+型擴散層，同時獲得歐姆接觸(ohmic contact)。
另外，亦提出有藉由含有磷酸二氫銨(NH4H2PO4)等磷酸鹽的溶液的塗佈來形成n型擴散層的方法(例如，參照日本專利特開2002-75894號公報)。
但是，於該方法中，磷化合物亦於擴散時揮散，因此無法選擇性地進行施體元素的擴散，而於p型半導體基板的整個面上形成n型擴散層。
與上述相關而提出有如下的太陽電池元件的製造方法：將含有包含施體元素的玻璃粉末與分散媒的n型擴散層形成組成物塗佈於半導體基板上，並進行熱擴散處理，藉此不於半導體基板的側面及背面形成不需要的n型擴散層，而於特定的區域形成n型擴散層(例如，參照國際公開第11/090216號手冊)。
另一方面，作為以提高轉換效率為目的之太陽電池元件的構造，已知有如下的選擇性射極(selective emitter)構造，其使電極正下方以外的區域中的施體元素的擴散濃度低於電極正下方的區域的施體元素的擴散濃度(以下，亦簡稱為「擴散濃度」)(例如，參照L.Debarge,M.Schott,J.C.Muller,R.Monna，《太陽能 材料與太陽能電池(Solar Energy Materials & Solar Cells)》74(2002)71-75)。於該構造中，因在電極正下方形成有擴散濃度高的區域(以下，亦將該區域稱為「選擇性射極」)，故可降低電極與矽的接觸電阻。進而，於形成有電極的區域以外，擴散濃度相對變低，因此可提昇太陽電池元件的轉換效率。為了構築此種選擇性射極構造，需要於幾百μm範圍內(約50 μm~200 μm)呈細線狀地形成n型擴散層。
但是，當使用國際公開第11/090216號手冊中所記載的n型擴散層形成組成物時，存在如下的傾向：即便將n型擴散層形成組成物呈細線狀地塗佈於半導體基板上，線寬亦擴大，無法獲得所期望的細線寬度。若為了解決該問題而改變n型擴散層形成組成物中的分散媒的含量來提高n型擴散層形成組成物的黏度，則存在n型擴散層形成組成物的處理性變差，對於半導體基板的塗佈本身無法進行的傾向。
本發明是鑒於以上的先前的問題點而完成的發明，其目的在於提供一種n型擴散層形成組成物、n型擴散層的製造方法以及太陽電池單元的製造方法，上述n型擴散層形成組成物於太陽電池單元的製造步驟中，可抑制細線狀的圖案的線寬擴大而提供至半導體基板上，進而可於所期望的特定區域中以特定的尺寸形成n型擴散層。
解決上述課題的手段如下所述。
<1>一種n型擴散層形成組成物，其包括：含有施體元素的玻璃粒子，分散媒，以及選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種。
<2>如上述<1>所述的n型擴散層形成組成部物，其包括上述膠化劑，上述膠化劑為由下述結構式(1)所表示的有機化合物：
結構式(1)中，R1及R2分別獨立地表示H或CH3。
<3>如上述<1>或<2>所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述膠化劑，上述含有施體元素的玻璃粒子的含有率為1質量%以上、80質量%以下，上述膠化劑的含有率為0.01質量%以上、5質量%以下。
<4>如上述<1>所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述具有酯鍵的化合物或上述具有脲基的化合物，上述具有酯鍵的化合物或上述具有脲基的化合物的分解溫度為400℃以 下。
<5>如上述<1>或<4>所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述具有酯鍵的化合物或上述具有脲基的化合物，上述含有施體元素的玻璃粒子的含有率為1質量%以上、80質量%以下，上述具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的含有率為0.1質量%以上、10質量%以下。
<6>如上述<1>所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述具有脲基的化合物，上述具有脲基的化合物為末端具有中極性基的脲化合物。
<7>如上述<1>至<6>中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其中上述含有施體元素的玻璃粒子包括：選自P2O3、P2O5及Sb2O3中的至少1種含施體元素的物質，以及選自SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2及MoO3中的至少1種玻璃成分物質。
<8>如上述<1>至<7>中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其更包括選自纖維素衍生物、丙烯酸樹脂、及醇酸樹脂中的至少一種增黏劑。
<9>如上述<1>至<8>中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其更包括無機填料。
<10>如上述<9>所述的n型擴散層形成組成物，其中上述無機填料為燻製二氧化矽。
<11>如上述<1>至<10>中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其中上述含有施體元素的玻璃粒子的體積平均粒徑為0.1 μm以上、10 μm以下。
<12>一種n型擴散層的製造方法，其包括：於半導體基板上提供如上述<1>至<11>中任一項所述的n型擴散層形成組成物的步驟；以及對提供有n型擴散層形成組成物的半導體基板實施熱擴散處理的步驟。
<13>一種太陽電池單元的製造方法，其包括：於半導體基板上提供如上述<1>~<11>中任一項所述的n型擴散層形成組成物的步驟；對提供有n型擴散層形成組成物的半導體基板實施熱擴散處理而形成n型擴散層的步驟；以及於所形成的n型擴散層上形成電極的步驟。
根據本發明，可提供一種n型擴散層形成組成物、使用其的n型擴散層的製造方法以及太陽電池單元的製造方法，上述n型擴散層形成組成物於太陽電池單元的製造步驟中，可抑制細線狀的圖案的線寬擴大而提供至半導體基板上，進而可於所期望的特定區域中以特定的尺寸形成n型擴散層。
1、10‧‧‧p型半導體基板
2、5‧‧‧熱處理物層
4、8‧‧‧電極
11‧‧‧n型擴散層形成組成物層
6、12‧‧‧n型擴散層
7‧‧‧表面保護膜
13‧‧‧組成物
3‧‧‧p+型擴散層
14‧‧‧p+型擴散層(高濃度電場層)
16‧‧‧抗反射膜
18‧‧‧表面電極
20‧‧‧背面電極
30‧‧‧匯流條電極
32‧‧‧指狀電極
圖1的(1)~(6)是概念性地表示太陽電池單元的製造步驟的一例的剖面圖。
圖2A是自表面所觀察到的太陽電池單元的平面圖。
圖2B是將圖2A的一部分擴大表示的立體圖。
圖3的(a)~(d)是概念性地表示背面接觸型的太陽電池單元的製造步驟的一例的剖面圖。
首先，對本發明的n型擴散層形成組成物進行說明，其次對使用n型擴散層形成組成物的n型擴散層以及太陽電池單元的製造方法進行說明。
再者，於本說明書中，「步驟」這一用語不僅是指獨立的步驟，當無法與其他步驟明確地加以區分時，只要達成該步驟的預期的目的，則亦包含於本用語中。
另外，於本說明書中，「~」表示包括其前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。另外，於本說明書中，只要無特別記載，則「含有率」表示相對於n型擴散層形成組成物100質量%的成分的質量%。
<n型擴散層形成組成物>
本發明的n型擴散層形成組成物至少包括：含有施體元素的玻璃粒子(以下，有時僅稱為「玻璃粒子」)，選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種，以及分散媒。進而考慮塗佈性等，視需要亦可含有其他添加劑。
此處，所謂n型擴散層形成組成物，是指如下的材料：包括含有施體元素的玻璃粒子，將其塗佈於半導體基板上後 使該施體元素熱擴散，藉此可於半導體基板上形成n型擴散層。
玻璃粒子中的施體元素即便於熱擴散處理(煅燒)中亦不易揮散，因此抑制n型擴散層因揮散氣體的產生而不僅形成於表面，甚至亦形成於背面或側面的情況。因此，藉由使用玻璃粒子中含有施體元素的n型擴散層形成組成物，於半導體基板上在所期望的區域中形成n型擴散層，而不於背面及側面形成不需要的n型擴散層。
因此，若應用本發明的n型擴散層形成組成物，則不需要先前廣泛採用的氣相反應法中所必需的側蝕步驟，從而使步驟簡單化。另外，亦不需要將形成於背面的n型擴散層轉換成p+型擴散層的步驟。因此，背面的p+型擴散層的形成方法、以及背面電極的材質、形狀及厚度並無限制，所應用的製造方法、材質、及形狀的選擇項擴大。另外，由背面電極的厚度所引起的半導體基板內的內部應力的產生得到抑制，半導體基板的翹曲亦得到抑制，詳細情況將後述。
再者，本發明的n型擴散層形成組成物中所含有的玻璃粒子藉由熱擴散處理而熔融，並於n型擴散層上形成玻璃層。但是，於先前的氣相反應法、及塗佈含有磷酸鹽的溶液或膏的方法中，亦於n型擴散層上形成玻璃層，因此，本發明中所生成的玻璃層可與先前的方法同樣地藉由蝕刻來去除。因此，即便與先前的方法相比，本發明的n型擴散層形成組成物亦不產生不需要的產物，亦不增加步驟。
進而，因含有膠化劑的n型擴散層形成組成物的觸變性變高，故當藉由n型擴散層形成組成物來形成細線狀的圖案時，可抑制線寬擴大而提供至半導體基板上，進而可於所期望的特定區域中以特定的尺寸形成n型擴散層。再者，於本發明中，所謂細線狀，是指設定寬度為200 μm以下的圖案形狀。
另外，若使n型擴散層形成組成物中含有具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物，則可提供觸變性。即，包含具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的n型擴散層形成組成物呈現如下的觸變性：當剪切力低時顯示高黏度，當剪切力高時顯示低黏度。藉此，例如當利用網版印刷機將n型擴散層形成組成物印刷於半導體基板上時，若藉由刮刀(Scraper)或刮板(Squeegee)的運轉而對與刮刀或刮板接觸的n型擴散層形成組成物施加應力，則n型擴散層形成組成物低黏度化並具有流動性，且滑動穿過網版的網眼而於半導體基板上形成印刷。另外，作為印刷物而暫時形成於半導體基板上的n型擴散層形成組成物只要不被施加應力，則不會低黏度化，而變成可維持其形狀的狀態。即，藉由使用具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物，可抑制細線狀的圖案形狀的線寬擴大而提供至半導體基板上，進而可於所期望的特定區域中以特定的尺寸形成n型擴散層。
如此，本發明的n型擴散層形成組成物可於半導體基板的所期望的部位形成所期望的濃度的n型擴散層，因此可於半導體基板上形成n型摻雜劑(施體元素)濃度高的選擇性的區 域。尤其，使用本發明的n型擴散層形成組成物，於電極正下方的位置形成n型摻雜劑濃度高的選擇性的區域(以下，有時將該區域稱為「選擇性射極」)來作為n+型擴散層或n++型擴散層，藉此可降低n型擴散層與電極的接觸電阻。
再者，選擇性射極是於半導體基板的選擇性的區域中提高n型摻雜劑濃度者，因此難以藉由作為n型擴散層的一般的製造方法的氣相反應法、及使用含有磷酸鹽的溶液的方法來形成。
再者，當將半導體基板作為平面圖來進行觀察時，不僅包含本發明中的擴散層形成於整個面上的情況，亦包含本發明中的擴散層形成於半導體基板的一部分上的情況。
(含有施體元素的玻璃粒子)
對本發明的含有施體元素的玻璃粒子進行詳細說明。
所謂施體元素，是指藉由在作為半導體基板的矽基板中擴散而可形成n型擴散層的元素。施體元素可使用第15族的元素，可列舉P(磷)、Sb(銻)、As(砷)等。就安全性、玻璃化的容易性等的觀點而言，合適的是P或Sb。
作為用於將施體元素導入至玻璃粒子中的含施體元素的物質，可列舉P2O3、P2O5、Sb2O3、Sb2O5、Bi2O3、Bi2O5、As2O3及As2O5，較佳為使用選自P2O3、P2O5及Sb2O3中的至少1種。
另外，含有施體元素的玻璃粒子可視需要而調整成分比率，藉此控制熔融溫度、軟化點、玻璃轉移溫度、化學耐久性等。含有施體元素的玻璃粒子更佳為包含以下所述的玻璃成分 物質。再者，P2O5因單獨形成玻璃，故P2O5可不與玻璃成分物質併用，而單獨使用P2O5。
作為玻璃成分物質，可列舉SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2、WO3、MoO3、MnO、La2O3、Nb2O5、Ta2O5、Y2O3、CsO2、TiO2、GeO2、TeO2及Lu2O3等，較佳為使用選自SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2、MoO3、GeO2、Y2O3、CsO2及TiO2中的至少1種，更佳為使用選自SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2及MoO3中的至少1種，進而更佳為使用選自SiO2、ZnO、CaO、Na2O、Li2O及BaO中的至少1種。
作為含有施體元素的玻璃粒子的具體例，可列舉包括上述含施體元素的物質與上述玻璃成分物質兩者的體系，可列舉：P2O5-SiO2系(以含施體元素的物質-玻璃成分物質的順序記載，以下相同)、P2O5-K2O系、P2O5-Na2O系、P2O5-Li2O系、P2O5-BaO系、P2O5-SrO系、P2O5-CaO系、P2O5-MgO系、P2O5-BeO系、P2O5-ZnO系、P2O5-CdO系、P2O5-PbO系、P2O5-V2O5系、P2O5-SnO系、P2O5-GeO2系、P2O5-TeO2系等包含P2O5作為含施體元素的物質的體系；包含Sb2O3或P2O3來代替上述包含P2O5的體系的P2O5作為含施體元素的物質的體系等的玻璃粒子。
再者，亦可為如P2O5-Sb2O3系、P2O5-As2O3系等般，包含2 種以上含施體元素的物質的玻璃粒子。
於上述中例示了包含兩種成分的複合玻璃，但亦可為P2O5-SiO2-V2O5、P2O5-SiO2-CaO等包含三種成分以上的物質的玻璃粒子。
上述玻璃粒子較佳為含有選自P2O3、P2O5及Sb2O3中的至少1種含施體元素的物質，以及選自SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2、MoO3、GeO2、Y2O3、CsO2及TiO2中的至少1種玻璃成分物質，更佳為含有選自P2O3、P2O5及Sb2O3中的至少1種含施體元素的物質，以及選自SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2及MoO3中的至少1種玻璃成分物質，進而更佳為含有作為P2O5的含施體元素的物質，以及選自SiO2、ZnO、CaO、Na2O、Li2O及BaO中的至少1種玻璃成分物質。藉此，可進一步降低所形成的n型擴散層的薄片電阻。
作為玻璃粒子的形狀，可列舉球狀、扁平狀、塊狀、板狀、鱗片狀等，就製成n型擴散層形成組成物時的對於半導體基板的塗佈性或均勻擴散性的觀點而言，較佳為球狀、扁平狀或板狀。
玻璃粒子的粒徑較佳為100 μm以下。當將包含具有100 μm以下的粒徑的玻璃粒子的n型擴散層形成組成物提供至半導體基板上時，容易獲得平滑的塗膜。進而，玻璃粒子的粒徑更 佳為50 μm以下，進而更佳為10 μm以下。再者，玻璃粒子的粒徑的下限並無特別限制，但較佳為0.01 μm以上，更佳為0.1 μm以上。
此處，玻璃粒子的粒徑表示體積平均粒徑，可藉由雷射散射繞射法粒度分布測定裝置等來測定。
含有施體元素的玻璃粒子是藉由以下的程序來製作。
首先，秤量原料，例如秤量上述含施體元素的物質與上述玻璃成分物質，然後將其填充至坩堝中。作為坩堝的材質，可列舉：鉑、鉑-銠、銥、氧化鋁、石英、碳等，可考慮熔融溫度、環境、與熔融物質的反應性等而適宜選擇。
其次，藉由電爐並以對應於玻璃組成的溫度進行加熱而製成熔液。此時，理想的是以使熔液變得均勻的方式進行攪拌。繼而，使熔液流出至氧化鋯基板或碳基板等上而將熔液玻璃化。最後，粉碎玻璃而形成粒子狀。粉碎可應用噴射磨機、珠磨機、球磨機等公知的方法。
n型擴散層形成組成物中的含有施體元素的玻璃粒子的含有率是考慮塗佈性、施體元素的擴散性等來決定。通常，n型擴散層形成組成物中的玻璃粒子的含有率較佳為0.1質量%以上、95質量%以下，更佳為1質量%以上、90質量%以下，進而更佳為1質量%以上、80質量%以下，特佳為2質量%以上、80質量%以下，極佳為5質量%以上、20質量%以下。
若n型擴散層形成組成物中的含有施體元素的玻璃粒子的含有率為0.1質量%以上，則可於半導體基板上充分地形成n型擴散層。若為95質量%以下，則n型擴散層形成組成物中的玻璃粒子的分散性變得良好，n型擴散層形成組成物對於半導體基板的塗佈性提昇。
(膠化劑)
本發明中所述的膠化劑是指可使液體膠化並進行固化的化合物。是否進行固化通常因液體與膠化劑的比率而大受影響，但本發明的n型擴散層形成組成物中的膠化劑可未必含有進行固化的量的膠化劑，藉由含有少量的膠化劑，可提昇觸變性。
於n型擴散層形成組成物中，上述膠化劑的含有率較佳為0.01質量%以上、5質量%以下，更佳為0.1質量%以上、3質量%以下，進而更佳為0.2質量%以上、2質量%以下，特佳為0.3質量%以上、1質量%以下，極佳為0.4質量%以上、0.7質量%以下。藉由膠化劑的含有率為0.01質量%以上，可獲得充分的印刷性的提昇效果。另外，若膠化劑的含有率為5質量%以下，則黏度或觸變性不會變得過高，網版印刷的作業性提昇。
膠化劑並無特別限制，可為物理膠化劑及化學膠化劑的任一種，較佳為使用物理膠化劑。藉由使用物理膠化劑，而存在可容易地調節觸變性的傾向。物理膠化劑之中，較佳為使用藉由分子間的氫鍵結而膠化的有機化合物。
作為物理膠化劑，可例示：丁酸(酪酸)、戊酸(纈 草酸)、己酸、庚酸(葡萄花酸)、辛酸(caprylic acid)、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、結核硬脂酸、花生酸、二十二酸、二十四酸、蠟酸、二十八酸、蜜蠟酸、辛酸(octylic acid)、油酸、篦麻油酸、羥基硬脂酸、異硬脂酸等羧酸類；上述羧酸類與鈉、鉀、鋰、鈣、鋇、鋅、鎂、鋁及鉛中的任1種的化合物；山梨醇系有機化合物；Aerosil(日本艾羅西爾(Aerosil)股份有限公司製造)等二氧化矽微粒子；Disparlon305(楠本化成股份有限公司製造)等氫化蓖麻油系的物理膠化劑；Solloid(三晶股份有限公司製造，纖維素硫酸酯的四級銨鹽)等纖維素系的物理膠化劑；Rheopearl KE(千葉製粉股份有限公司製造，糊精棕櫚酸酯)等糊精脂肪酸酯系的物理膠化劑；膨潤土(bentonite)等。
作為化學膠化劑，例如可使用具有以丙烯醯基及環氧基為代表的可進行聚合或交聯的官能基的單體、寡聚物、聚合物等。化學膠化劑較佳為含有氰基的共聚物等。
膠化劑可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
作為膠化劑，更佳為使用氫化蓖麻油系、二氧化矽微粒子、或山梨醇系有機化合物，進而更佳為使用山梨醇系有機化合物。山梨醇系有機化合物具有羥基及醚鍵，可藉由利用該羥基及醚鍵的分子間的氫鍵結，而對n型擴散層形成組成物提供適度的觸變性。其結果，當使用含有山梨醇系有機化合物的n型擴散層形成組成物於半導體基板上形成細線狀的圖案形狀時，可抑制線寬擴 大而提供至半導體基板上。
作為山梨醇系有機化合物，較佳為使用由下述結構式(1)所表示的化合物。
結構式(1)中，R1及R2分別獨立地表示H或CH3。
上述膠化劑較佳為溶解於n型擴散層形成組成物中。若膠化劑溶解，則可使本發明的效果更有效地顯現。
上述膠化劑的分解溫度較佳為800℃以下，更佳為400℃以下。藉由膠化劑的分解溫度為800℃以下，可抑制於熱擴散處理後產生殘渣。若作為高分子化合物的膠化劑作為殘渣而殘留於半導體基板上，則成為使太陽電池的發電性能下降的因素。
膠化劑的分解溫度可使用示差熱掃描熱量分析(Differential Scanning Calorimetry，DSC)或示差熱熱量同時測定裝置(Thermo-Gravimetry/Differential Thermal Analyzer，TG/DTA)來測定。
(具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物)
藉由n型擴散層形成組成物含有具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物，n型擴散層形成組成物可具有適度的剪切黏度，且印刷性提昇。
具體而言，含有具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的n型擴散層形成組成物若將D=0.01 s-1及D=10 s-1時的剪切黏度分別設為η(D=0.01 s-1)、η(D=10 s-1)，則較佳為以變成log[η(D=0.01 s-1)]-log[η(D=10 s-1)]≧0.3的方式製備。
另外，因含有具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的n型擴散層形成組成物的觸變性變高，故當藉由該n型擴散層形成組成物而於半導體基板上形成細線狀的圖案時，抑制線寬擴大，且抑制於熱擴散處理時在半導體基板上產生殘渣。若為了抑制圖案的線寬的擴大而將無機材料用於n型擴散層形成組成物中，則存在如下的情況：於將n型擴散層形成組成物提供至半導體基板上後，即便經由乾燥及脫脂來去除有機成分，無機材料亦殘存。於無機材料殘存的情況下，於熱擴散處理時含有施體元素的玻璃粒子的組成因無機材料而變化，結果有可能對施體元素的摻雜產生影響。
作為具有酯鍵的化合物，例如可列舉：如硬化蓖麻油、蜜蠟及棕櫚蠟般的化合物(伊藤製油股份有限公司的ITOHWAX CO-FA(蓖麻油脂肪酸)；DCO-FA(脫水蓖麻油脂肪酸)；E-210、E-230、E-250、E-270、E-70G(羥基硬脂酸系酯系 蠟)；J-50、J-420、J-500、J-550S、J-530.J-630、J-700(羥基脂肪醯胺系)等)。
作為具有脲基的化合物，例如可列舉：末端具有中極性基或低極性基的化合物(畢克化學(日本)(BYK-Chemie．Japan)公司製造，商品名：BYK-410(特殊改質脲)、411(改質脲)、420(改質脲)、425(脲改質胺基甲酸酯)、428(聚胺基甲酸酯)、430(脲改質聚醯胺)、431(脲改質聚醯胺)、LPR20320(特殊改質脲)、P104、P105等)。
就提供更良好的圖案形狀的觀點而言，具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物之中，較佳為使用具有脲基的化合物。其理由如以下般考慮。於n型擴散層形成組成物含有具有脲基的化合物的情況下，若n型擴散層形成組成物不被施加應力，則於各個分子的脲基間進行氫鍵結而形成網狀結構，當將n型擴散層形成組成物呈細線狀地提供至半導體基板上時可防止線寬擴大。另一方面，當n型擴散層形成組成物被施加了應力時，脲基間的氫鍵結被切斷並產生流動性，因此n型擴散層形成組成物低黏度化，印刷性提昇。
就進一步顯現本發明的效果的觀點而言，具有脲基的化合物較佳為末端具有中極性基或低極性基的脲化合物，更佳為末端具有中極性基的脲化合物。作為末端具有中極性基的脲化合物的市售品，可列舉BYK-410等。
上述低極性基較佳為具有源自油脂的烷基或源自油 脂的烯基的分子鏈；具有碳數為6以上的烷基或碳數為6以上的烯基的分子鏈；具有碳數為4以上的分子單元作為重複單元的分子鏈；包含松香骨架或氫化松香骨架的分子鏈等。低極性基可為該些基的單獨1種，亦可為2種以上的組合。再者，低極性分子鏈的碳數為6以上的烷基或碳數為6以上的烯基可為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種。
上述中極性基是於上述低極性基中具有極性基的基、或於非極性基中具有極性基的基。
上述極性基可列舉雜環基、羧基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、硝基、胺基、銨基、磺醯基、硫醇基、磷酸基、磺酸基、硫基等，較佳為醯胺基。醯胺基的極性低於羧基、羥基及胺基而合適。極性基可為該些基中的單獨1種，亦可為2種以上的組合。上述非極性基可列舉烷基等。非極性基可為該些基中的單獨1種，亦可為2種以上的組合。
將末端具有低極性基的化合物定義為如下的化合物：當與成為指標的低極性化合物混合時，不產生污濁及分離的化合物。將末端具有中極性基的化合物定義為如下的化合物：即便與成為指標的低極性化合物及成為指標的極性化合物分別混合，於任一情況下均不產生污濁及分離的化合物。
例如，醇酸樹脂是利用脂肪油或脂肪酸對多元酸與多元醇的縮合物進行改質而成者，通常為低極性化合物。當與該醇酸樹脂混合時相容，且無污濁、分離的化合物是末端具有中極 性基或低極性基的化合物。
作為成為指標的低極性化合物，可列舉：己烷、苯、甲苯、二乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷等無極性溶劑。
作為成為指標的極性化合物，可列舉：四氫呋喃、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸等極性非質子溶劑；乙酸、1-丁醇、2-丙醇、1-丙醇、乙醇、甲醇、甲酸、水等極性質子溶劑等。
具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的分解溫度較佳為400℃以下，更佳為300℃以下，進而更佳為250℃以下。
具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的分解溫度可使用示差熱掃描熱量分析(DSC)、示差熱熱量同時測定裝置(TG/DTA)來測定。
相對於n型擴散層形成組成物100質量份，具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的含有率較佳為0.1質量%以上、10質量%以下，更佳為0.5質量%以上、5質量%以下，進而更佳為1質量%以上、3質量%以下。藉由將具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的含有率設為0.1質量%以上、10質量%以下，可對n型擴散層形成組成物提供高觸變性。
(分散媒)
本發明的n型擴散層形成組成物含有分散媒。所謂分散媒，是指於n型擴散層形成組成物中使上述玻璃粒子分散的介質。具體而言，分散媒至少含有溶劑或水，視需要含有增黏劑(thickener) 來構成。
作為溶劑，可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基異丙基酮、甲基-正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基-正戊基酮、甲基-正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮、γ-丁內酯、γ-戊內酯等酮系溶劑；二乙醚、甲基乙基醚、甲基-正丙醚、二異丙醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二-正丙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基-正丙醚、二乙二醇甲基-正丁醚、二乙二醇二-正丙醚、二乙二醇二-正丁醚、二乙二醇甲基-正己醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基-正丁醚、三乙二醇二-正丁醚、三乙二醇甲基-正己醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四-二乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基-正丁醚、二乙二醇二-正丁醚、四乙二醇甲基-正己醚、四乙二醇二-正丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二-正丙醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基-正丁醚、二丙二醇二-正丙醚、二丙二醇二-正丁醚、二丙二醇甲基-正己醚、三丙二醇二甲醚、三丙二醇二乙醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基-正丁醚、三丙二醇二-正丁醚、三丙二醇甲基-正己醚、四丙二醇二甲醚、四丙二醇二乙醚、四-二丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基-正丁醚、四丙二醇二 -正丁醚、四丙二醇甲基-正己醚、四丙二醇二-正丁醚等醚系溶劑；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單-正丁醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、甲氧基三乙二醇乙酸酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二-正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯等酯系溶劑；乙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇乙醚丙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇-正丁醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇乙醚乙酸酯等醚乙酸酯系溶劑；乙腈、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-丙基吡咯啶酮、N-丁基吡咯啶酮、N-己基吡咯啶酮、N-環己基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸等非質子性極性溶劑；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、第二戊醇、第三戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、第二己醇、2-乙基丁醇、第二庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、第二辛醇、正壬醇、正癸醇、第 二-十一醇、三甲基壬醇、第二-十四醇、第二-十七醇、苯酚、環己醇、甲基環己醇、苄醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇系溶劑；乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇單苯醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單-正丁醚、二乙二醇單-正己醚、三乙二醇單乙醚(ethoxy triglycol)、四乙二醇單-正丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚等二醇單醚系溶劑；α-萜品烯、α-萜品醇、月桂烯(myrcene)、別羅勒烯、檸檬烯、雙戊烯、α-蒎烯、β-蒎烯、松脂醇、香芹酮(carvone)、羅勒烯、水芹烯等萜烯系溶劑等。該些溶劑是單獨使用1種、或將2種以上組合使用。
當製成n型擴散層形成組成物時，就對於半導體基板的塗佈性的觀點而言，作為溶劑，較佳為萜烯系溶劑、二醇單醚系溶劑或酯系溶劑，更佳為α-萜品醇等松脂醇、二乙二醇單-正丁醚(丁基卡必醇)或二乙二醇單-正丁醚乙酸酯(丁基卡必醇乙酸酯)，進而更佳為α-萜品醇或二乙二醇單-正丁醚，特佳為二乙二醇單-正丁醚乙酸酯。當使用該些分散媒時，存在容易使上述膠化劑及後述的增黏劑(纖維素衍生物、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂等)溶解的傾向。
n型擴散層形成組成物中的分散媒的構成及分散媒的含有率是考慮塗佈性及施體濃度來決定。例如，於n型擴散層形成組成物中，溶劑的含有率可設為10質量%~95質量%，較佳 為50質量%~90質量%。
n型擴散層形成組成物較佳為含有增黏劑。
作為增黏劑，可適宜選擇：聚乙烯醇、聚丙烯醯胺類、聚乙烯醯胺類、聚乙烯吡咯啶酮、聚環氧乙烷類、聚磺酸、丙烯醯胺烷基磺酸、纖維素醚類、纖維素衍生物、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基纖維素、明膠、澱粉、澱粉衍生物、海藻酸鈉類、黃原膠(xanthan)、瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖、硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠、黃蓍膠衍生物、糊精、糊精衍生物、丙烯酸樹脂[(甲基)丙烯酸樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂(例如(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂、及(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯樹脂)等]、醇酸樹脂、丁二烯樹脂、苯乙烯樹脂、該些的共聚物等。該些增黏劑是單獨使用1種、或將2種以上組合使用。
該些之中，較佳為含有選自纖維素衍生物、丙烯酸樹脂及醇酸樹脂中的至少1種作為增黏劑。
增黏劑的分子量並無特別限制，理想的是鑒於作為組成物的所期望的黏度而適宜調整。另外，n型擴散層形成組成物中的增黏劑的構成及增黏劑的含有率是考慮塗佈性、及於半導體基板內的所期望的施體濃度來決定。
(無機填料)
本發明的n型擴散層形成組成物亦可含有無機填料。作為無機填料，可例示二氧化矽、黏土、碳化矽等。該些之中，無機填料較佳為含有二氧化矽。藉由n型擴散層形成組成物含有無機填 料，於使n型擴散層形成組成物中的分散媒、膠化劑等分解或揮發的乾燥步驟中，可抑制提供至半導體基板上的n型擴散層形成組成物的熱垂(heat sagging)。可認為引起熱垂的原因在於：於使分散媒、膠化劑等分解或揮發的100℃~500℃左右的溫度下，分散媒、膠化劑等的黏度下降。可認為當n型擴散層形成組成物含有無機填料時，可抑制n型擴散層形成組成物的黏度的下降，因此可抑制熱垂。
無機填料的布厄特(Brunauer-Emmett-Teller，BET)比表面積較佳為50 m2/g~500 m2/g，更佳為100 m2/g~300 m2/g。作為具有此種BET比表面積的無機填料，可例示燻製二氧化矽。此處所述的燻製二氧化矽是指超微粒子狀無水二氧化矽，其是在氧與氫的火焰中對四氯化矽等矽烷類進行水解來製造。燻製二氧化矽因藉由氣相法來合成，故一次粒徑小，BET比表面積變大。藉由將具有上述BET比表面積的無機填料用於n型擴散層形成組成物中，存在如下的傾向：於乾燥步驟中，在經低黏度化的溶劑與無機填料之間產生物理的相互作用、及由凡得瓦爾力(van der Waals force)所引起的相互作用，而容易抑制n型擴散層形成組成物的黏度的下降。
無機填料的BET比表面積可藉由測定77K中的氮的吸附量而算出。
上述燻製二氧化矽可為親水性，亦可為疏水性。疏水性的燻製二氧化矽可藉由利用矽烷偶合劑等對無水二氧化矽的 表面進行處理而獲得。
n型擴散層形成組成物中的無機填料的含有率較佳為0.01質量%~40質量%，更佳為0.1質量%~20質量%，進而更佳為0.2質量%~5質量%。藉由將無機填料的含有率設為0.01質量%以上，乾燥步驟中的熱垂的產生得到抑制，藉由將無機填料的含有率設為40質量%以下，可確保n型擴散層形成組成物的塗佈特性。
(烷氧基矽烷)
本發明的n型擴散層形成組成物可進而含烷氧基矽烷。藉由n型擴散層形成組成物含有烷氧基矽烷，存在如下的傾向：於將n型擴散層形成組成物提供至半導體基板上後的乾燥步驟中，可保持n型擴散層形成組成物的黏度。作為構成烷氧基矽烷的烷氧基，較佳為直鏈狀或支鏈狀的烷氧基，更佳為碳數為1~24的直鏈狀的烷氧基、或碳數為1~24的支鏈狀的烷氧基，進而更佳為碳數為1~10的直鏈狀的烷氧基、或碳數為1~10的支鏈狀的烷氧基，特佳為碳數為1~4的直鏈狀的烷氧基、或碳數為1~4的支鏈狀的烷氧基。
作為上述烷氧基的烷基，具體而言，可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、戊基、己基、辛基、2-乙基己基、第三辛基、癸基、十二基、十四基、2-己基癸基、十六基、十八基、環己基甲基、辛基環己基等。
作為烷氧基矽烷，較佳為使用選自四甲氧基矽烷、 四乙氧基矽烷及四異丙氧基矽烷中的至少1種。
當本發明的n型擴散層形成組成物含有烷氧基矽烷時，n型擴散層形成組成物中的烷氧基矽烷的含有率並無特別限制，較佳為30質量%以下，更佳為20質量%以下，進而更佳為10質量%以下。
(有機填料)
本發明的n型擴散層形成組成物亦可包含有機填料。作為有機填料，可適宜選擇：脲甲醛樹脂、酚樹脂、聚碳酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、矽酮樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、氟樹脂、聚苯乙烯樹脂、纖維素、甲醛樹脂、香豆酮-茚樹脂(coumarone-indene resin)、木質素、石油樹脂、胺基樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、丁二烯樹脂、該些的共聚物等。
有機填料是單獨使用1種、或將2種以上組合使用。
用作有機填料的樹脂的分子量並無特別限制，理想的是鑒於作為n型擴散層形成組成物的所期望的黏度而適宜調整。
另外，作為構成上述丙烯酸樹脂的單體，可列舉：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸庚 酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸癸酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸二十酯、甲基丙烯酸二十酯、丙烯酸二十二酯、甲基丙烯酸二十二酯、丙烯酸環戊酯、甲基丙烯酸環戊酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸環庚酯、甲基丙烯酸環庚酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基丙酯、甲基丙烯酸二甲胺基丙酯、丙烯酸2-氯乙酯、甲基丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸2-氟乙酯、甲基丙烯酸2-氟乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、環己基順丁烯二醯亞胺、丙烯酸二環戊酯、甲基丙烯酸二環戊酯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、N-乙烯吡咯啶酮、丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等。該些單體是單獨使用1種、或將2種以上組合使用。
有機填料的粒徑(體積平均粒徑)較佳為10 μm以下，更佳為0.1 μm以下。當有機填料的粒徑為10 μm以下時，於n型擴散層形成組成物中容易抑制有機填料的沈澱，於對n型擴散層形成組成物進行印刷時亦抑制堵塞的產生。
(其他成分)
本發明的n型擴散層形成組成物較佳為實質上不含銀、銅、鐵、鋅等過渡金屬及該過渡金屬化合物(例如，5質量%以下)。此種過渡金屬及過渡金屬化合物於溶入至半導體基板中時，在半導體基板中作為載子的再結合中心發揮作用，有可能產生將半導體基板應用於太陽電池時的轉換效率下降這一不良情況。n型擴散層形成組成物中的過渡金屬及過渡金屬化合物的含有率更佳為0.5質量%以下。
(物性值)
n型擴散層形成組成物的黏度並無特別限制，例如，剪切速度為10[1 s-1]時的剪切黏度較佳為1 Pa．s~150 Pa．s(25℃)，更佳為5 Pa．s~100 Pa．s，進而更佳為7 Pa．s~80 Pa．s。若剪切速度為10[1 s-1]時的n型擴散層形成組成物的剪切黏度為1 Pa．s以上，則存在網版印刷時的塗膜的厚度均一化的傾向，若為150 Pa．s以下，則存在不易產生網版遮罩版的堵塞的傾向。
n型擴散層形成組成物的觸變性並無特別限制，例如，當將剪切速度為x[1/sec]時的剪切黏度ηx的對數表述成log10(ηx)，將表示觸變性的TI值設為[log10(η0.01)-log10(η10)]時，TI值較佳為0.3~2.5，更佳為1~2.2，進而更佳為1.5~2.0。若TI值為0.3以上，則不易產生於半導體基板上進行網版印刷後的n型擴散層形成組成物的滴液，若TI值為2.5以下，則存在連續印刷時的塗佈量穩定的傾向。另外，該傾向於其他塗佈方法，例如噴墨法中亦同樣如此。
(n型擴散層形成組成物的製備方法)
本發明的n型擴散層形成組成物的製備方法並無特別限制。例如，使用攪拌器、混合機、乳缽或轉子，將含有施體元素的玻璃粒子，分散媒，以及選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種，進而視需要的其他添加劑混合，藉此可獲得本發明的n型擴散層形成組成物。另外，當進行混合時，視需要亦可進行加熱。於混合時進行加熱的情況下，其溫度例如可設為30℃~100℃。
當使用上述膠化劑時，較佳為經過使膠化劑於分散媒中溶解一次的步驟。藉由使膠化劑溶解一次，可對n型擴散層形成組成物提供更適度的觸變性。溶解一次後，膠化劑可保持已溶解的狀態，亦可為析出的狀態。
上述n型擴散層形成組成物中所含有的成分及各成分的含量可使用TG/DTA等熱分析，核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)、高效液相層析法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)、凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)、氣相層析-質譜法(Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS)、紅外線(Infrared，IR)、基質輔助雷射脫附游離質譜法(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Mass Spectrometry，MALDI-MS)等來確認。
<n型擴散層的製造方法及太陽電池單元的製造方法>
本發明的n型擴散層的製造方法包括：於半導體基板上提供上述n型擴散層形成組成物的步驟；以及對提供有n型擴散層形成組成物的半導體基板實施熱擴散處理的步驟。
另外，本發明的太陽電池單元的製造方法包括：於半導體基板上提供上述n型擴散層形成組成物的步驟；對提供有n型擴散層形成組成物的半導體基板實施熱擴散處理而形成n型擴散層的步驟；以及於所形成的n型擴散層上形成電極的步驟。
其次，一面參照圖1的(1)~(6)，一面對本發明的n型擴散層及太陽電池單元的製造方法進行說明。圖1是概念性地表示本發明的太陽電池單元的製造步驟的一例的示意剖面圖。於以後的圖式中，對相同的構成要素標註同一符號。
圖1的(1)中，對作為p型半導體基板10的矽基板提供鹼性溶液來去除損壞層，並藉由蝕刻而於p型半導體基板10的表面獲得紋理構造。
詳細而言，利用20質量%苛性鈉去除自鑄錠進行切片時所產生的矽基板表面的損壞層。繼而，利用1質量%苛性鈉與10質量%異丙醇的混合液進行蝕刻，而形成紋理構造(圖中省略紋理構造的記載)。太陽電池單元藉由在受光面(表面)側形成紋理構造，而促進光封閉效應，並謀求高效率化。
圖1的(2)中，將上述n型擴散層形成組成物提供至p型半導體基板10的表面即成為受光面的面上，形成n型擴散層形成組成物層11。本發明中，n型擴散層形成組成物的提供方 法並無限制，例如可列舉印刷法、旋轉法、毛刷塗佈法、噴霧法、刮刀法、輥塗機法及噴墨法等。
上述n型擴散層形成組成物的提供量並無特別限制。例如，作為n型擴散層形成組成物中所含有的玻璃粒子的提供量，可設為0.01 g/m2~100 g/m2，較佳為0.1 g/m2~10 g/m2。
再者，根據n型擴散層形成組成物的組成，有時為了使提供至p型半導體基板10上後的n型擴散層形成組成物中所含有的溶劑揮發，而需要乾燥步驟。於此情況下，在80℃~300℃左右的溫度下，當使用加熱板時乾燥1分鐘~10分鐘，當使用乾燥機時乾燥10分鐘~30分鐘左右。該乾燥條件依存於n型擴散層形成組成物的溶劑組成，於本發明中並不特別限定於上述條件。
另外，當使用本發明的製造方法時，背面的p+型擴散層(高濃度電場層)14的形成方法並不限定於藉由鋁之由n型擴散層轉換為p型擴散層的方法，亦可採用先前公知的任何方法，形成方法的選擇項擴大。因此，例如可提供含有B(硼)等第13族的元素的組成物13來形成高濃度電場層14。
繼而，於600℃~1200℃下對形成有上述n型擴散層形成組成物層11的p型半導體基板10進行熱擴散處理。藉由該熱擴散處理，如圖1的(3)所示，施體元素朝p型半導體基板10中擴散，而形成n型擴散層12。熱擴散處理可應用公知的連續爐、分批式爐等。另外，熱擴散處理時的爐內環境亦可適宜調節成空氣、氧氣、氮氣等。
熱擴散處理的時間可根據n型擴散層形成組成物中所含有的施體元素的含有率等而適宜選擇。例如，可設為1分鐘~60分鐘，更佳為2分鐘~30分鐘。
因於所形成的n型擴散層12的表面形成有磷酸玻璃等玻璃層(未圖示)，故藉由蝕刻來將該磷酸玻璃去除。作為蝕刻，可應用浸漬於氫氟酸等酸中的方法、浸漬於苛性鈉等鹼中的方法等公知的方法。
於圖1的(2)及圖1的(3)所示的使用本發明的n型擴散層形成組成物形成n型擴散層12的本發明的n型擴散層的製造方法中，於半導體基板的所期望的部位形成n型擴散層12，不於背面及側面形成不需要的n型擴散層。
因此，於先前廣泛採用的藉由氣相反應法來形成n型擴散層的方法中，需要用以去除形成於側面的不需要的n型擴散層的側蝕步驟，但根據本發明的製造方法，不需要側蝕步驟，從而使步驟簡單化。
另外，於先前的製造方法中，必須將形成於背面的不需要的n型擴散層轉換成p型擴散層，作為該轉換方法，採用如下的方法：於背面的n型擴散層上塗佈作為第13族元素的鋁的膏，並進行煅燒，使鋁擴散至n型擴散層而將n型擴散層轉換成p型擴散層。於該方法中，為了充分地將n型擴散層轉換成p型擴散層，進而形成p+型擴散層的高濃度電場層，而需要某種程度以上的鋁量，因此必須形成厚的鋁層。但是，鋁的熱膨脹係數與用 作半導體基板的矽的熱膨脹係數大不相同，因此於煅燒及冷卻的過程中，在半導體基板中產生大的內部應力，而成為半導體基板的翹曲的原因。
該內部應力存在如下的課題：當使用結晶矽作為半導體基板時對晶界造成損傷，於使用該半導體基板的太陽電池中電力損失變大。另外，半導體基板的翹曲於模組步驟中的太陽電池單元的搬送時、及與被稱為配線材料的銅線的連接時，容易使太陽電池單元破損。近年來，由於切片加工技術的提高，因此作為半導體基板的矽基板的厚度正被薄型化，而存在太陽電池單元更容易破裂的傾向。
但是，根據本發明的製造方法，不於背面形成不需要的n型擴散層，因此無需進行自n型擴散層朝p型擴散層的轉換，而不必使鋁層變厚。其結果，可抑制半導體基板的內部應力的產生及半導體基板的翹曲。作為結果，可抑制使用該半導體基板的太陽電池中的電力損失的增大、及太陽電池單元的破損。
另外，當使用本發明的製造方法時，背面的p+型擴散層(高濃度電場層)14的製造方法並不限定於藉由鋁之由n型擴散層轉換為p型擴散層的方法，亦可採用任何方法，製造方法的選擇項擴大。
另外，如後述般，用於背面的表面電極(背面電極)20的材料並不限定於第13族的鋁，可應用Ag(銀)、Cu(銅)等，背面電極20的厚度亦可比先前的厚度更薄地形成。
圖1的(4)中，於n型擴散層12上形成抗反射膜16。抗反射膜16是應用公知的技術來形成。例如，當抗反射膜16為氮化矽膜時，藉由將SiH4與NH3的混合氣體作為原料的電漿化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法來形成。此時，氫於作為半導體基板的矽結晶中擴散，不參與矽原子的鍵結的軌道(即懸鍵)與氫鍵結，而使矽結晶的缺陷鈍化(氫鈍化)。
更具體而言，於上述混合氣體流量比NH3/SiH4為0.05~1.0，反應室的壓力為13.3 Pa~266.6 Pa(0.1 Torr~2 Torr)，成膜時的溫度為300℃~550℃，用於電漿的放電的頻率為100 kHz以上的條件下形成氮化矽膜。
圖1的(5)中，於表面(受光面)的抗反射膜16上，藉由網版印刷法來印刷塗佈表面電極用金屬膏後使其乾燥，而形成表面電極18。表面電極用金屬膏是將(1)金屬粒子與(2)玻璃粒子作為必需成分，且視需要包含(3)樹脂黏合劑、(4)其他添加劑等。
繼而，於上述背面的高濃度電場層14上亦形成背面電極20。如上所述，於本發明中，背面電極20的材質或形成方法並無特別限定。例如，亦可塗佈包含鋁、銀、銅等金屬的背面電極用金屬膏，並使其乾燥來形成背面電極20。此時，為了模組步驟中的太陽電池單元間的連接，亦可於背面的一部分上設置銀電極形成用銀膏。
圖1的(6)中，對電極進行煅燒來製成太陽電池單 元。若於600℃~900℃的範圍內煅燒幾秒~幾分鐘，則於表面側，作為絕緣膜的抗反射膜16因表面電極用金屬膏中所含有的玻璃粒子而熔融，進而p型半導體基板10表面的一部分亦熔融，膏中的金屬粒子(例如銀粒子)與p型半導體基板10形成接觸部並凝固。藉此，所形成的表面電極18與p型半導體基板10被導通。將此稱為燒穿(fire through)。
對表面電極18的形狀進行說明。表面電極18包含匯流條電極30、以及與該匯流條電極30交叉的指狀電極32。圖2A是自受光面(表面)觀察到的太陽電池單元的平面圖，該太陽電池單元將表面電極18設為包含匯流條電極30、以及與該匯流條電極30交叉的指狀電極32的構成，圖2B是將圖2A的一部分擴大表示的立體圖。
此種表面電極18可藉由例如上述表面電極用金屬膏的網版印刷、或者電極材料的鍍敷、高真空中的利用電子束加熱的電極材料的蒸鍍等方法而形成。眾所周知，包含匯流條電極30與指狀電極32的表面電極18通常用作受光面側的電極，可應用受光面側的匯流條電極及指狀電極的公知的形成方法。
於上述中，對在表面形成n型擴散層，在背面形成p+型擴散層，進而在各個擴散層上設置有表面電極及背面電極的太陽電池單元進行了說明，但若使用本發明的n型擴散層形成組成物，則亦可製作背面接觸(back contact)型的太陽電池單元。
背面接觸型的太陽電池單元是將電極全部設置於背面來增大 受光面的面積的太陽電池單元。即，於背面接觸型的太陽電池單元中，必須於背面形成n型擴散部位及p+型擴散部位兩者來變成pn接合構造。本發明的n型擴散層形成組成物可於p型半導體基板的特定的區域中形成n型擴散部位，因此可適宜地應用於背面接觸型的太陽電池單元的製造。具體而言，圖3的(a)~(d)是概念性地表示本發明的背面接觸型的太陽電池單元的製造步驟的一例的剖面圖。
於p型半導體基板1的一個面的表面分別部分地提供p型擴散層形成組成物及n型擴散層形成組成物，並對其進行熱擴散處理，藉此可於特定的區域中分別形成p+型擴散層3及n型擴散層6。作為p型擴散層形成組成物及n型擴散層形成組成物的提供方法，可列舉噴墨法或圖案印刷法。
藉此，如圖3的(a)所示，於p型半導體基板1的p+型擴散層3上形成p型擴散層形成組成物的熱處理物層2，於n型擴散層6上形成n型擴散層形成組成物的熱處理物層5。
繼而，如圖3的(b)所示，藉由蝕刻等來去除形成於p+型擴散層3上的p型擴散層形成組成物的熱處理物層2、及形成於n型擴散層6上的n型擴散層形成組成物的熱處理物層5。藉此，於p型半導體基板1的表面附近選擇性地形成p+型擴散層3與n型擴散層6。
繼而，藉由常規方法而於p型半導體基板1上形成抗反射膜或表面保護膜7。此時，如圖3的(c1)所示，能夠以 p+型擴散層3及n型擴散層6的至少一部分露出至表面的方式，部分地形成抗反射膜或表面保護膜7。或者，如圖3的(c2)所示，亦能夠以覆蓋p+型擴散層3及n型擴散層6的方式形成抗反射膜或表面保護膜7。
繼而，於p+型擴散層3及n型擴散層6上選擇性地提供電極膏並進行熱擴散處理，藉此如圖3的(d)所示，可於p+型擴散層3及n型擴散層6上分別形成電極4及電極8。
再者，當如圖3的(c2)所示般以覆蓋p+型擴散層3及n型擴散層6的方式形成抗反射膜或表面保護膜7時，藉由使用包含具有燒穿性的玻璃粒子者作為電極膏，如圖3的(d)所示，可於p+型擴散層3及n型擴散層6上分別形成電極4及電極8。
於藉由包括圖3所示的製造步驟的製造方法所製造的太陽電池單元中，因受光面上不存在電極，故可有效地導入太陽光。
再者，藉由參照而將日本申請案2012-043445及日本申請案2012-049094中所揭示的全部內容編入本說明書中。
本說明書中所記載的所有文獻、專利申請案、及技術規格是以與如下情況相同的程度，藉由參照而被編入至本說明書中，該情況是具體地且個別地記載藉由參照而編入各個文獻、專利申請案、及技術規格的情況。
[實施例]
以下，更具體地說明本發明的實施例，但本發明並 不受該些實施例限制。再者，只要無特別記述，則化學品全部使用了試劑。另外，只要事先無說明，則「%」表示「質量%」。
<實施例1> (玻璃粒子的合成)
將SiO2(和光純藥工業股份有限公司製造)、P2O5(和光純藥工業股份有限公司製造)、CaCO3(和光純藥工業股份有限公司製造)用作原料，以各自的莫耳比變成SiO2：P2O5：CaO=30：60：10的方式混合，然後放入至氧化鋁坩堝中，以400℃/h昇溫至1400℃為止後，保持1小時，繼而急速冷卻。利用自動乳缽混煉裝置將其粉碎，而獲得含有施體元素的玻璃粒子。
利用使用了Ni濾波器的Cu-Kα射線，並藉由X射線繞射裝置(理學(Rigaku)股份有限公司製造，RINT-2000)來測定所獲得的玻璃粒子的粉末X射線繞射(X-Ray Diffraction，XRD)圖案，結果確認所獲得的玻璃粒子為非晶質。
(含有玻璃粒子的溶液的製備)
將含有施體元素的玻璃粒子30 g、作為分散媒的萜品醇(日本萜化學(Nippon Terpene Chemicals)股份有限公司)以變成30質量%玻璃粒子/萜品醇溶液(相對於萜品醇與玻璃粒子的總量100質量份，含有30質量%的玻璃粒子的溶液)的方式混合，然後於行星式球磨機(福里茨(Fritsch)公司製造)中使用1 mm的氧化釔穩定化氧化鋯珠進行粉碎。將所獲得者作為含有玻璃粒子的溶液。藉由雷射繞射式粒度分布測定裝置來測定此時的玻璃粒子的 體積平均粒徑，結果為0.3 μm。
(含有膠化劑的溶液的製備)
於160℃下，歷時30分鐘使含有乙基纖維素(日進化成股份有限公司製造的Ethocel STD300，乙基化率為50%)3質量%、及作為膠化劑的Gelall D(新日本理化股份有限公司製造，下述結構式(2)，1,3：2,4-雙-O-亞苄基-D-葡萄糖醇(二亞苄基山梨醇))0.9質量%的萜品醇(日本萜化學股份有限公司)溶液溶解後，冷卻至25℃，而製備3質量%乙基纖維素/0.9質量%Gelall D/萜品醇溶液(相對於萜品醇、乙基纖維素及Gelall D的總量100質量份，含有乙基纖維素3質量%、Gelall D0.9質量%的溶液)。將該溶液作為含有膠化劑的溶液。
(n型擴散層形成組成物的製備)
利用乳缽將含有玻璃粒子的溶液10 g與含有膠化劑的溶液20 g混合，而製備n型擴散層形成組成物(以下，亦簡稱為「膏」)。
(熱擴散及蝕刻步驟)
於經切片的p型矽基板(以下，亦稱為「p型切片矽基板」)表面上，藉由網版印刷來塗佈所獲得的膏。將網版印刷時的刮板速度與刮刀速度均設為300 mm/sec。印刷圖案是藉由45 mm×45 mm的立體圖案(solid pattern)與150 μm寬的線狀圖案的兩種遮罩來印刷。塗佈後，使p型矽基板上的膏於150℃的加熱板上乾燥5分鐘，繼而，於使空氣以5 L/min流動的900℃的隧道式爐中進行10分鐘熱擴散處理。其後，為了將形成於p型矽基板的表面的玻璃層去除，而使p型矽基板於2.5質量%HF水溶液中浸漬6分鐘，繼而進行流水清洗及超音波清洗後，進行乾燥，而獲得形成有n型擴散層的p型矽基板。
另外，除使用p型鏡面晶圓來代替p型切片矽基板以外，以相同方式獲得形成有p型擴散層的p型鏡面晶圓。再者，將使用p型切片矽基板的時的評價結果示於表1中。
[評價] (n型擴散層形成組成物的觸變性的評價)
使用黏彈性測定裝置(安東帕(Anton-Parr)公司製造，MCR-301)，於剪切速度為0.01[s-1]~10[s-1]的範圍內在25℃下測定n型擴散層形成組成物的剪切黏度。將結果示於表1中。另外，將剪切速度為x[1/sec]時的剪切黏度ηx的對數表述成log10(ηx)，將表示觸變性的TI值設為[log10(η0.01)-log10(η10)]來進行計算。
(印刷寬度的測定)
以150 μm寬的線狀圖案將n型擴散層形成組成物塗佈於p型 切片矽基板表面，利用光學顯微鏡(奧林巴斯(Olympus)股份有限公司製造，MX-51)觀察於150℃下進行乾燥後的線狀圖案寬度。乾燥後的線狀圖案寬度為170 μm，相對於遮罩的設定寬度150 μm的印刷寬度增加率為113%。
(薄片電阻的測定)
使用三菱化學股份有限公司製造的Loresta-EP MCP-T360型低電阻率計，並藉由四探針法來測定形成有n型擴散層的p型切片矽基板的表面的薄片電阻。塗佈有n型擴散層形成組成物的部分的薄片電阻為40 Ω/□。
<實施例2~實施例5、比較例1、比較例2>
以成為表1所示的組成的方式製備n型擴散層形成組成物，並使用各n型擴散層形成組成物，除此以外，以與實施例1相同的方式分別進行評價。表1中，組成一欄中所記載的數值表示相對於n型擴散層形成組成物的總量的質量%。將評價結果示於表1中。再者，使用的成分如下所述。
．Gelall MD；新日本理化股份有限公司製造，下述結構式(3)，1,3：2,4-雙-O-(4-甲基亞苄基)-D-山梨醇
．燻製二氧化矽；日本艾羅西爾股份有限公司製造，AEROSIL200(BET比表面積：200 m2/g)
[化4]
如實施例1~實施例5所示，當使用含有膠化劑的n型擴散層形成組成物時，印刷後於半導體基板上的面方向上可抑制圖案線寬的擴大。另外，提供了良好的薄片電阻及TI值。另一方面，於不含膠化劑的n型擴散層形成組成物的比較例1及比較例2中，印刷寬度增加率大，無法抑制圖案線寬的擴大。
根據以上所述，藉由使用含有膠化劑的n型擴散層形成組成物，印刷寬度增加率接近100%，於半導體基板上的面方 向上可抑制圖案形狀的接觸面積的擴大。
[實施例6]
將玻璃粒子(P2O5：50%、SiO2：43%、CaO：7%)10%、乙基纖維素5%、α-萜品醇83.5%、及脲化合物溶液BYK-410(畢克化學(日本)股份有限公司製造，末端具有中極性基的化合物)1.5%混合並膏化，而製備n型擴散層形成組成物6。
以與實施例1相同的方法調查n型擴散層形成組成物6的剪切黏度，結果剪切速度為0.01/s時的剪切黏度顯示545 Pa．s，另一方面，剪切速度為10/s時的剪切黏度顯示27 Pa．s，TI值變成1.31，獲得了高觸變性。
另外，以與實施例1相同的方式(但是將n型擴散層形成組成物替換成n型擴散層形成組成物6)，進行將刮板速度與刮刀速度均設為300 mm/sec的網版印刷，然後以150 μm寬的線狀圖案塗佈於p型矽基板表面，利用奧林巴斯股份有限公司製造的光學顯微鏡來測定於50℃下進行乾燥後的線狀圖案寬度。圖案的線寬為180 μm，自遮罩的設定寬度150 μm起的線變粗為35 μm以內。
塗佈有n型擴散層形成組成物6的部分的薄片電阻為40 Ω/□，P(磷)擴散而形成有n型擴散層。未塗佈n型擴散層形成組成物6的背面的薄片電阻為1000000 Ω/□以上而無法測定，且未形成n型擴散層。
[實施例7]
將玻璃粒子(P2O5：50%、SiO2：43%、CaO：7%)10%、乙基纖維素5%、α-萜品醇80%、及脲化合物溶液BYK-410(畢克化學(日本)公司製造)5%混合並膏化，而製備n型擴散層形成組成物7。
以與實施例1相同的方法調查n型擴散層形成組成物7的剪切黏度，結果剪切速度為0.01/s時的剪切黏度顯示580 Pa．s(25℃)，另一方面，剪切速度為30/s時的剪切黏度顯示1.36 Pa．s，TI值變成2.63，獲得了高觸變性。
使用該n型擴散層形成組成物7，與實施例6同樣地進行將刮板速度與刮刀速度均設為300 mm/sec的網版印刷，然後以150 μm寬的線狀圖案塗佈於p型矽基板表面，利用奧林巴斯股份有限公司製造的光學顯微鏡來測定於50℃下進行乾燥後的線狀圖案寬度，結果為185 μm，自遮罩的設定寬度150 μm起的線變粗為35 μm以內。
塗佈有n型擴散層形成組成物7的部分的薄片電阻為40 Ω/□，P(磷)擴散而形成有n型擴散層。未塗佈n型擴散層形成組成物7的背面的薄片電阻為1000000 Ω/□以上而無法測定，且未形成n型擴散層。
[實施例8]
將玻璃粒子(P2O5：50%、SiO2：43%、CaO：7%)10%、乙基纖維素5%、α-萜品醇80%、及脲化合物溶液BYK-411(畢克化學(日本)公司製造)5%混合並膏化，而製備n型擴散層形成組 成物8。
以與實施例1相同的方法調查n型擴散層形成組成物8的剪切黏度，結果剪切速度為0.01/s時的剪切黏度顯示500 Pa．s(25℃)，另一方面，剪切速度為30/s時的剪切黏度顯示10 Pa．s，TI值變成1.70，獲得了高觸變性。
使用該n型擴散層形成組成物8，與實施例6同樣地進行將刮板速度與刮刀速度均設為300 mm/sec的網版印刷，然後以150 μm寬的線狀圖案塗佈於p型矽基板表面，利用奧林巴斯股份有限公司製造的光學顯微鏡來測定於50℃下進行乾燥後的線狀圖案寬度，結果為190 μm，自遮罩的設定寬度150 μm起的線變粗為40 μm以內。
塗佈有n型擴散層形成組成物8的部分的薄片電阻為40 Ω/□，P(磷)擴散而形成有n型擴散層。未塗佈n型擴散層形成組成物8的背面的薄片電阻為1000000 Ω/□以上而無法測定，且未形成n型擴散層。
[比較例3]
將玻璃粒子(P2O5：50%、SiO2：43%、CaO：7%)10%、乙基纖維素6.8%、及α-萜品醇83.2%混合並膏化，而製備作為比較的n型擴散層形成組成物。
以與實施例1相同的方法調查作為比較的n型擴散層形成組成物的剪切黏度，結果剪切速度為0.01/s時的剪切黏度顯示176 Pa．s(25℃)，另一方面，剪切速度為10/s時的剪切黏度顯示68 Pa．s，TI值變成0.41，未獲得充分的觸變性。
使用該作為比較的n型擴散層形成組成物，與實施例6同樣地進行將刮板速度與刮刀速度均設為300 mm/sec的網版印刷，然後以150 μm寬的線狀圖案塗佈於p型矽基板表面，結果作為比較的n型擴散層形成組成物未呈線狀地印刷，可於各處看到斷線。
本發明的n型擴散層形成組成物可抑制細線狀圖案的線寬擴大而提供至半導體基板上，進而可於半導體基板的所期望的特定區域中以特定的尺寸形成n型擴散層，上述n型擴散層形成組成物包括：含有施體元素的化合物，分散媒，以及選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種。於本發明中，藉由使用選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種，可對n型擴散層形成組成物提供適度的剪切黏度，並可提供良好的印刷性。
10‧‧‧p型半導體基板
11‧‧‧n型擴散層形成組成物層
12‧‧‧n型擴散層
13‧‧‧組成物
14‧‧‧p+型擴散層(高濃度電場層)
16‧‧‧抗反射膜
18‧‧‧表面電極
20‧‧‧背面電極

Claims (13)

  1. 一種n型擴散層形成組成物，其包括：含有施體元素的玻璃粒子，分散媒，以及選自膠化劑、具有酯鍵的化合物及具有脲基的化合物中的至少1種。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的n型擴散層形成組成部物，其包括上述膠化劑，上述膠化劑為由下述結構式(1)所表示的有機化合物： [結構式(1)中，R1及R2分別獨立地表示H或CH3]。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述膠化劑，上述含有施體元素的玻璃粒子的含有率為1質量%以上、80質量%以下，上述膠化劑的含有率為0.01質量%以上、5質量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述具有酯鍵的化合物或上述具有脲基的化合物，上述具有酯鍵的化合物或上述具有脲基的化合物的分解溫度為400℃以下。
  5. 如申請專利範圍第1項或第4項所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述具有酯鍵的化合物或上述具有脲基的化合物，上述含有施體元素的玻璃粒子的含有率為1質量%以上、80質量%以下，上述具有酯鍵的化合物或具有脲基的化合物的含有率為0.1質量%以上、10質量%以下。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的n型擴散層形成組成物，其包括上述具有脲基的化合物，上述具有脲基的化合物為末端具有中極性基的脲化合物。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其中上述含有施體元素的玻璃粒子包括：選自P2O3、P2O5及Sb2O3中的至少1種含施體元素的物質，以及選自SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、Pbo、CdO、V2O5、SnO、ZrO2及MoO3中的至少1種玻璃成分物質。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其更包括選自纖維素衍生物、丙烯酸樹脂、及醇酸樹脂中的至少一種增黏劑。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的n型擴散層形成組成物，其更包括無機填料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的n型擴散層形成組成物，其中上述無機填料為燻製二氧化矽。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的n型擴 散層形成組成物，其中上述含有施體元素的玻璃粒子的體積平均粒徑為0.1 μm以上、10 μm以下。
  12. 一種n型擴散層的製造方法，其包括：於半導體基板上提供如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的n型擴散層形成組成物的步驟；以及對提供有n型擴散層形成組成物的半導體基板實施熱擴散處理的步驟。
  13. 一種太陽電池單元的製造方法，其包括：於半導體基板上提供如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的n型擴散層形成組成物的步驟；對提供有n型擴散層形成組成物的半導體基板實施熱擴散處理而形成n型擴散層的步驟；以及於所形成的n型擴散層上形成電極的步驟。
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