TW201409729A - 太陽電池元件及其製造方法 - Google Patents

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Yasushi Kurata
Tooru Tanaka
Shuichiro Adachi
Tsuyoshi Hayasaka
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

第一太陽電池元件於半導體基板的受光面上具有受光面電極，於背面上具有背面電極及鈍化層。第二太陽電池元件於半導體基板的背面上具有p型擴散區域、n型擴散區域及鈍化層，於p型擴散區域上具有第一金屬電極，於n型擴散區域上具有第二金屬電極。第三太陽電池元件於半導體基板的受光面上具有第1雜質擴散層、第2雜質擴散層及受光面電極，於背面上具有背面電極，於受光面及背面的至少一個面上具有鈍化層。第一太陽電池元件~第三太陽電池元件中的鈍化層含有氧化鋁。

Description

太陽電池元件及其製造方法
本發明是有關於一種太陽電池元件及其製造方法。
對現有的矽太陽電池元件的製造步驟加以說明。
首先，為了促進光封閉效果而實現高效率化，準備於受光面側形成有紋理結構(textured structure)的p型矽基板，繼而於氧氯化磷(POCl3)、氮及氧的混合氣體環境中於800℃~900℃下進行幾十分鐘的處理，於p型矽基板的表面上均一地形成n型擴散層。在該現有的方法中，由於使用混合氣體來進行磷的擴散，故不僅於作為p型矽基板的受光面的表面上而且於側面及背面上亦形成有n型擴散層。因此，進行用以將形成於側面上的n型擴散層去除的側蝕刻(side etching)。另外，形成於背面上的n型擴散層必須轉變成p+型擴散層。因此，於整個背面或背面的一部分上賦予含有鋁粉末、玻璃粉(glass frit)、液狀介質、有機黏合劑等的鋁糊，並對其進行熱處理(煅燒)而形成鋁電極，由此將n型擴散層調整為p+型擴散層，同時獲得歐姆接觸(ohmic contact)。
然而，由鋁糊形成的鋁電極的導電率低。因此為了降低薄片電阻(sheet resistance)，通常形成於整個背面上的鋁電極必須於熱處理(煅燒)後具有10μm~20μm左右的厚度。進而，由於矽與鋁的熱膨脹係數相差很大，故形成有鋁電極的矽基板於熱處理(煅燒)及冷卻的過程中，於矽基板中產生大的內部應力，導致對晶界的損傷(damage)、結晶缺陷的增長及翹曲。
為了解決該問題，有減少鋁糊的賦予量而使背面電極層變薄的方法。然而，若減少鋁糊的賦予量，則自p型矽半導體基板的表面向內部擴散的鋁的量變得不充分。結果產生以下問題：無法達成所需的背面電場(Back Surface Field，BSF)效應(藉由p+型擴散層的存在而生成載子的收集效率提高的效應)，故太陽電池的特性降低。
與上述相關而提出了以下的點接觸(point contact)的方法，即，對矽基板的與受光面為相反之面(以下亦稱為「背面」)的一部分賦予鋁糊，局部地形成p+型擴散層與鋁電極(例如參照日本專利第3107287號公報)。
於在背面上具有點接觸結構的太陽電池的情況下，必須於鋁電極以外的部分的表面中抑制少數載子的再結合速度。作為用於此目的之背面側用的鈍化層，已提出有SiO2膜等(例如參照日本專利特開2004-6565號公報)。作為由形成此種SiO2膜所得的鈍化效果，有以下效果：使矽基板的背面表層部的矽原子的未結合鍵終結，降低引起再結合的表面能階密度。
另外，作為抑制少數載子的再結合的其他方法，有藉由鈍化層內的固定電荷所產生的電場來降低少數載子密度的方法。此種鈍化效果通常被稱為電場效應，作為具有負固定電荷的材料，已提出有氧化鋁(Al2O3)膜等(例如參照日本專利第4767110號公報)。
此種鈍化層通常是利用原子層沈積(Atomic Layer Deposition，ALD)法、化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法等方法來形成(例如參照《應用物理期刊(Journal of Applied Physics)》、104(2008)、113703-1~113703-7)。另外，作為於半導體基板上形成氧化鋁膜的簡便方法，已提出了利用溶膠凝膠法的方法(例如參照《固體薄膜(Thin Solid Films)》、517(2009)、6327-6330及《中國物理快報(Chinese Physics Letters)》、26(2009)、088102-1~088102-4)。
另外，提出了如下的太陽電池單元，該太陽電池單元於受光面中於電極正下方與其他區域中改變雜質擴散層的濃度，由此實現了高效率化(例如參照E. Lee等人(E. Lee et.al.)「效率超過19%的6吋絲網印刷晶體、選擇性發射極矽太陽電池(Exceeding 19% efficient 6 inch screen printed crystalline,silicon solar cells with selective emitter)」，可再生能源(Renewable Energy)，42(2012)95)。
《應用物理期刊(Journal of Applied Physics)》、104(2008)、113703-1~113703-7中記載的方法包括蒸鍍等複雜的製 造步驟，故有時難以提高生產性。另外，《固體薄膜(Thin Solid Films)》、517(2009)、6327-6330及《中國物理快報(Chinese Physics Letters)》、26(2009)、088102-1~088102-4中記載的方法中，溶膠凝膠法中所用的鈍化層形成用組成物會經時性地產生凝膠化等不良狀況，難以稱之為保存穩定性充分。
本發明是鑒於以上現有的問題而成，其課題在於提供一種太陽電池元件及其製造方法，上述太陽電池元件具有優異的轉換效率，且太陽電池特性的經時性的降低得到抑制。
用以解決上述課題的具體手段如下。
<1>一種太陽電池元件，其具有：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；受光面電極，其是配置於上述半導體基板的受光面上；背面電極，其是配置於上述半導體基板的背面上；以及鈍化層，其是配置於上述半導體基板的背面上，且含有氧化鋁。
<2>一種太陽電池元件，其具有：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面，且於上述背面上具有含有p型雜質的p型擴散區域及含有n型雜質的n型擴散區域；第一金屬電極，其是設置於上述p型擴散區域上；第二金屬電極，其是設置於上述n型擴散區域上；以及 鈍化層，其是設置於上述半導體基板的背面的一部分或全部的區域中，且含有氧化鋁。
<3>如上述<2>所記載的太陽電池元件，其中上述p型擴散區域與上述n型擴散區域是分開而配置，分別含有具有短邊及長邊的多個矩形部分，上述p型擴散區域所具有的多個矩形部分是以上述多個矩形部分的長邊的方向沿著上述n型擴散區域所具有的多個矩形部分的長邊的方向的方式而配置，上述p型擴散區域所具有的多個矩形部分與上述n型擴散區域所具有的多個矩形部分是交替而配置。
<4>如上述<2>或<3>所記載的太陽電池元件，其為背面接觸(back contact)型太陽電池元件。
<5>一種太陽電池元件，其具有：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；第1雜質擴散層的區域，其是配置於上述受光面的一部分上，且擴散有雜質；第2雜質擴散層的區域，其是配置於上述受光面上，且雜質濃度低於第1雜質擴散層；受光面電極，其是配置於上述第1雜質擴散層上；背面電極，其是配置於上述背面上；以及鈍化層，其是配置於上述受光面及背面的至少一個面上，且含有氧化鋁。
<6>如上述<5>所記載的太陽電池元件，其中上述第1雜質擴散層及第2雜質擴散層為n型擴散層或p型擴散層。
<7>如上述<1>至<6>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層含有非晶質結構的氧化鋁。
<8>如上述<1>至<7>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層的密度為1.0g/cm3~8.0g/cm3。
<9>如上述<1>至<8>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層的平均厚度為5nm~50μm。
<10>如上述<1>至<9>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層為含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物的熱處理物。
<11>如上述<10>所記載的太陽電池元件，其中上述有機鋁化合物為下述通式(I)所表示的有機鋁化合物，
式中，R1分別獨立地表示碳數1~8的烷基；n表示0~3的整數；X2及X3分別獨立地表示氧原子或亞甲基；R2、R3及 R4分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。
<12>如上述<11>所記載的太陽電池元件，其中於上述通式(I)中，R1分別獨立地為碳數1~4的烷基。
<13>如上述<11>或<12>所記載的太陽電池元件，其中於上述通式(I)中，n為1~3的整數，R4分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基。
<14>如上述<11>至<13>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層形成用組成物中，通式(I)所表示的上述有機鋁化合物的含有率為0.5質量%~80質量%。
<15>如上述<11>至<13>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層形成用組成物中，上述通式(I)所表示的有機鋁化合物的含有率為0.1質量%~50質量%。
<16>如上述<10>至<15>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層形成用組成物更含有液狀介質。
<17>如上述<16>所記載的太陽電池元件，上述液狀介質含有選自由萜烯溶劑、酯溶劑、醚溶劑及醇溶劑所組成的組群中的至少一種。
<18>如上述<10>至<17>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化層形成用組成物更含有下述通式(II)所表示的有機化合物，
<19>一種太陽電池元件的製造方法，其是如上述<1>及<7>至<18>中任一項所記載的太陽電池元件的製造方法，並且該太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板的受光面上，形成受光面電極的步驟；於上述半導體基板的背面上形成背面電極的步驟；於上述半導體基板的背面上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理，形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
<20>一種太陽電池元件的製造方法，其是如上述<2>至<4>及<7>至<18>中任一項所記載的太陽電池元件的製造方法，並且該太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面、且於上述背面上具有含有p型雜質的p型擴散區域及含有n型雜質的n型擴散區域的半導體基板的上述p型擴散區域上，形成第一金屬電極，於上述n型擴散區域上形成第二金屬電極的步驟； 於上述半導體基板的背面的一部分或全部的區域中，賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，形成組成物層的步驟；以及對該組成物層進行熱處理，形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
<21>一種太陽電池元件的製造方法，其是如上述<5>至<18>中任一項所記載的太陽電池元件的製造方法，並且該太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板的上述受光面的一部分上，形成第1雜質擴散層的區域的步驟；於上述受光面上形成雜質濃度低於上述第1雜質擴散層的第2雜質擴散層的區域的步驟；於上述第1雜質擴散層上形成受光面電極的步驟；於上述背面上形成背面電極的步驟；於上述受光面及背面的至少一個面上，賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理，形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
<22>如上述<19>至<21>中任一項所記載的太陽電池元件的製造方法，其包括：於400℃以上的溫度下進行上述熱處理。
<23>如上述<19>至<22>中任一項所記載的太陽電池元件的製造方法，其中形成上述組成物層的步驟包括：利用 絲網印刷法(screen printing)將上述鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上。
根據本發明，可提供一種太陽電池元件及其製造方法，上述太陽電池元件具有優異的轉換效率，且太陽電池特性的經時性的降低得到抑制。
1、10、110‧‧‧p型半導體基板
2、137‧‧‧n+型擴散層
3、13、118‧‧‧抗反射膜
4、117‧‧‧p+型擴散層
5、20、21、121‧‧‧背面電極
6、16、119‧‧‧鈍化層
7、120‧‧‧受光面電極
8‧‧‧電極或熱處理物
9、50‧‧‧受光面匯流條電極
11、130‧‧‧n型半導體基板
12、12c‧‧‧n+型擴散層(n型擴散區域)
14a‧‧‧短邊
14b‧‧‧長邊
14、14c‧‧‧p+型擴散層(p型擴散區域)
15‧‧‧第一金屬電極
17‧‧‧第二金屬電極
51‧‧‧受光面指狀電極
60‧‧‧開口部
61‧‧‧非開口部
111、136‧‧‧n型擴散層形成用組成物
112、116'、132、136'‧‧‧熱處理物(煅燒物)
113‧‧‧第1n型擴散層
114‧‧‧PSG層
115‧‧‧第2n型擴散層
116、131‧‧‧p型擴散層形成用組成物
133‧‧‧第1p型擴散層
134‧‧‧硼矽酸鹽玻璃層
135‧‧‧第2p型擴散層
L1、L2、L3、L4、L5‧‧‧長度
L8、L9‧‧‧寬度
圖1為示意性地表示第一太陽電池元件的製造方法的一例的剖面圖。
圖2為示意性地表示第一太陽電池元件的製造方法的另一例的剖面圖。
圖3為示意性地表示第一太陽電池元件的背面電極配置的一例的平面圖。
圖4為示意性地表示第一太陽電池元件的背面電極配置的另一例的平面圖。
圖5為示意性地表示第一太陽電池元件的受光面電極配置的一例的平面圖。
圖6為示意性地表示第一太陽電池元件中的鈍化層及背面電極的配置的一例的平面圖。
圖7為示意性地表示第一太陽電池元件中的鈍化層及背面電極的配置的另一例的平面圖。
圖8為表示第一太陽電池元件中的背面電極形成用的絲網遮罩版的一例的平面圖。
圖9為表示第一太陽電池元件中的受光面電極形成用的絲網遮罩版的一例的平面圖。
圖10為示意性地表示第二太陽電池元件的交叉指型(interdigital)背面接觸太陽電池元件的製造方法的一例的剖面圖。
圖11為示意性地表示第二太陽電池元件的交叉指型背面接觸太陽電池元件的另一例的剖面圖。
圖12為示意性地表示第二太陽電池元件的交叉指型背面接觸太陽電池元件的背面電極結構的一例的平面圖。
圖13為示意性地表示第二太陽電池元件的通道孔型背面接觸太陽電池元件的一例的剖面圖。
圖14A為示意性地表示第二太陽電池元件的半導體基板的背面上設置的p型擴散區域及n型擴散區域的配置的一例的剖面圖。
圖14B為示意性地表示第二太陽電池元件的半導體基板的背面上設置的p型擴散區域及n型擴散區域的配置的一例的平面圖。
圖15為示意性地表示第三太陽電池元件的製造方法的一例的剖面圖。
圖16為示意性地表示第三太陽電池元件的製造方法的另一例的剖面圖。
圖17為示意性地表示第三太陽電池元件中的背面電極的配置 的一例的平面圖。
圖18為示意性地表示第三太陽電池元件中的背面電極的配置的另一例的平面圖。
圖19為示意性地表示第三太陽電池元件中的受光面電極配置的一例的平面圖。
圖20為示意性地表示第三太陽電池元件中的鈍化層及背面電極的配置的一例的平面圖。
圖21為示意性地表示第三太陽電池元件中的鈍化層及背面電極的配置的另一例的平面圖。
圖22為表示第三太陽電池元件中的背面電極形成用的絲網遮罩版的一例的平面圖。
圖23為表示第三太陽電池元件中的受光面電極形成用的絲網遮罩版的一例的平面圖。
本說明書中，「步驟」一詞不僅是指獨立的步驟，即便於無法與其他步驟明確區分的情形時，只要可達成該步驟的目的，則包括在該用語中。另外，使用「~」表示的數值範圍表示含有「~」前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。進而，關於組成物中的各成分的含量，於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情形時，只要無特別說明，則是指存在於組成物中的該多種物質的合計量。另外，本說明書中，「層」一詞除了包含以平面圖的形式觀察時形成於整個面上的形狀的構成以外， 亦包含形成於一部分上的形狀的構成。
<太陽電池元件>
本發明的第一太陽電池元件具有：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；受光面電極，其是配置於上述半導體基板的受光面上；背面電極，其是配置於上述半導體基板的背面上；以及鈍化層，其是配置於上述半導體基板的背面上，且含有氧化鋁。背面上具有含有氧化鋁的鈍化層的太陽電池元件的轉換效率優異，且太陽電池特性的經時性的降低得到抑制。
本發明的第二太陽電池元件具有：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面，且於上述背面上具有含有p型雜質的p型擴散區域及含有n型雜質的n型擴散區域；第一金屬電極，其是設置於上述p型擴散區域上；第二金屬電極，其是設置於上述n型擴散區域上；以及鈍化層，其是設置於上述半導體基板的背面的一部分或全部的區域中，且含有氧化鋁。背面上具有電極及含有氧化鋁的鈍化層的太陽電池元件的轉換效率優異，且太陽電池特性的經時性的降低得到抑制。
本發明的第三太陽電池元件具有：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；第1雜質擴散層的區域，其是配置於上述受光面的一部分上，且擴散有雜質；第2雜質擴散層的區域，其是配置於上述受光面上，且雜質濃度低於第1雜質擴散層；受光面電極，其是配置於上述第1雜質擴散層上；背面電極，其是配置於上述背面上；以及鈍化層，其是配置於上述 受光面及背面的至少一個面上，且含有氧化鋁。具有含有氧化鋁的鈍化層的太陽電池元件的轉換效率優異，且太陽電池特性的經時性的降低得到抑制。
關於上述情況，例如可認為藉由鈍化層含有氧化鋁，而表示出優異的鈍化效果，半導體基板內的載子的壽命變長，故可實現高效率化。另外可認為，可利用由氧化鋁所得的鈍化效果的持續性來抑制太陽電池特性(例如轉換效率)的經時性的降低。此處，太陽電池特性的經時性的降低可利用在恆溫恆濕槽中放置既定時間後的太陽電池特性來進行評價。
於本說明書中，半導體基板的鈍化效果可藉由以下方式來評價：使用日本施美樂博(Semilab)股份有限公司的WT-2000PVN等裝置，藉由反射微波導電衰減法對形成有鈍化層的半導體基板內的少數載子的有效壽命進行測定。
有效壽命τ是藉由半導體基板內部的體內壽命(bulk lifetime)τb、及半導體基板表面的表面壽命τs如下述式(A)般表示。於半導體基板表面的表面能階密度小的情形時，τS變長，結果有效壽命τ變長。另外，即便半導體基板內部的懸空鍵(dangling bond)等缺陷變少，體內壽命τb亦變長而有效壽命τ變長。即，可藉由測定有效壽命τ來評價鈍化層與半導體基板的界面特性、及懸空鍵等半導體基板的內部特性。
1/τ=1/τb+1/τs (A)
另外，有效壽命τ越長，表示少數載子的再結合速度越慢。另外，藉由使用有效壽命長的半導體基板來構成太陽電池元件，轉換效率提高。
第一太陽電池元件含有具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板。半導體基板可列舉於矽、鍺等中摻雜(擴散)有p型雜質或n型雜質者。半導體基板可為p型半導體基板，亦可為n型半導體基板。其中，就鈍化效果的觀點而言，較佳為形成鈍化層的面(即背面)為p型層的半導體基板。半導體基板上的p型層可為來源於p型半導體基板的p型層，亦可為作為p型擴散層或p+型擴散層而形成於n型半導體基板或p型半導體基板上者。
第一太陽電池元件較佳為於半導體基板中將p型層及n型層加以pn接合。即，於半導體基板為p型半導體基板的情形時，較佳為於半導體基板的受光面或背面上形成有n型層。另外，於半導體基板為n型半導體基板的情形時，較佳為於半導體基板的受光面或背面上形成有p型層。於半導體基板上形成p型層或n型層的方法並無特別限定，可自通常所用的方法中適當選擇。
另外，第一太陽電池元件中半導體基板的厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如，半導體基板的厚度可設定為50μm~1000μm，較佳為75μm~750μm。另外，半導體基板的形狀或大小並無限制，例如較佳為一邊為125mm~156mm的 正方形。
第一太陽電池元件具有配置於受光面上的受光面電極、及配置於半導體基板的與受光面為相反側的背面上的背面電極。受光面電極例如具有於半導體基板的受光面上聚集電流的功能。另外，背面電極例如具有將電流輸出至外部的功能。
第一太陽電池元件中，受光面電極的材質、形狀及厚度並無特別限制。受光面電極的材質可列舉銀、銅、鋁等。就導電性及均質性的觀點而言，受光面電極的厚度較佳為0.1μm~50μm。
第一太陽電池元件中，背面電極的材質、形狀及厚度並無特別限制。背面電極的材質可列舉銀、銅、鋁等。就可形成背面電極並且使鋁原子擴散至半導體基板中而形成p+型擴散層的觀點而言，背面電極的材質較佳為鋁。就導電性及基板的翹曲的觀點而言，背面電極的厚度較佳為0.1μm~50μm。
第一太陽電池元件中的受光面電極及背面電極可利用通常所用的方法來製造。例如可於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊、銅糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)，由此製造受光面電極及背面電極。
第一太陽電池元件於半導體基板的至少背面上配置有含有氧化鋁的鈍化層。鈍化層只要設置於背面的一部分或整個面上即可，較佳為設置於設有背面電極的區域以外的至少一部分上。另外，鈍化層亦可除了背面以外更設置於選自由半導體基板 的側面及受光面所組成的組群中的至少一部分區域上。
第二太陽電池元件含有具有受光面及與上述受光面為相反側的背面、且於背面上具有p型擴散區域及n型擴散區域的半導體基板。半導體基板可列舉於矽、鍺等中摻雜(擴散)有p型雜質或n型雜質者。半導體基板可為p型半導體基板，亦可為n型半導體基板。其中，就鈍化效果的觀點而言，較佳為形成鈍化層的面(即背面)具有p型層的半導體基板。半導體基板上的p型層可為來源於p型半導體基板的p型層，亦可為作為p型擴散層或p+型擴散層而形成於n型半導體基板或p型半導體基板上者。
另外，第二太陽電池元件中半導體基板的厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如半導體基板的厚度可設定為50μm~1000μm，較佳為75μm~750μm。另外，半導體基板的形狀或大小並無限制，例如較佳為一邊為125mm~156mm的正方形。
第二太陽電池元件中，半導體基板於背面上具有p型擴散區域及n型擴散區域。p型擴散區域及n型擴散區域的形狀及大小並無特別限制，可根據目的等而適當選擇。p型擴散區域與n型擴散區域較佳為分開而配置。
p型擴散區域及n型擴散區域的個數及形狀只要為達成本發明的效果的個數及形狀，則並無特別限制。例如，p型擴散區域及n型擴散區域較佳為分別至少含有具有長邊及短邊的矩形部分。再者，上述矩形部分的短邊及長邊可分別全部為直線，亦可 包含並非直線的部分。
另外，第二太陽電池元件中，半導體基板的背面上的p型擴散區域及n型擴散區域的矩形部分的配置個數並無特別限制，可根據目的等而適當選擇，較佳為分別為多個。
p型擴散區域所具有的多個矩形部分的長邊的方向較佳為以沿著n型擴散區域所具有的多個矩形部分的長邊的方向的方式而配置，較佳為將p型擴散區域所具有的多個矩形部分與n型擴散區域所具有的多個矩形部分交替配置。
於第二太陽電池元件中，於p型擴散區域及n型擴散區域分別含有具有長邊及短邊的多個矩形部分的情形時，亦可將p型擴散區域的多個矩形部分連結。例如亦可藉由以p型擴散區域的多個矩形部分的長邊方向的一端接觸的方式配置的矩形狀的p型擴散區域加以連結。同樣地，亦可將n型擴散區域的多個矩形部連結。例如亦可藉由以n型擴散區域的多個矩形部分的長邊方向的一端接觸的方式配置的矩形狀的n型擴散區域加以連結。
一面參照圖14A及圖14B，一面對第二太陽電池元件中設於半導體基板的背面上的p型擴散區域及n型擴散區域的配置的一例加以說明。圖14B中，示出形成於半導體基板的背面上的p+型擴散層(p型擴散區域)14及n+型擴散層(n型擴散區域)12的配置的一例。p型擴散區域14是與n型擴散區域12分開而配置。
p+型擴散層(p型擴散區域)14含有具有短邊14a及長邊14b的多個矩形部分。另外，多個p+型擴散層(p型擴散區域)14的 矩形部分是由配置於各自的長邊14b方向的一端的矩形狀的p+型擴散層(p型擴散區域)14c加以連結。
另外，n+型擴散層(n型擴散區域)12亦與p+型擴散層(p型擴散區域)14同樣地含有具有短邊及長邊的多個矩形部分。另外，多個n+型擴散層(n型擴散區域)12的矩形部分是由配置於各自的長邊方向的一端的矩形狀的n+型擴散層(n型擴散區域)12c加以連結。
於圖14B中，將p+型擴散層(p型擴散區域)14的多個矩形部分連結的矩形部分14c、與將n+型擴散層(n型擴散區域)12的多個矩形部分連結的矩形部分12c於長邊方向上看是配置於相反側。藉此，可分別連結p+型擴散層(p型擴散區域)14的多個矩形部分及n+型擴散層(n型擴散區域)12的多個矩形部分，並且將p+型擴散層(p型擴散區域)14的多個矩形部分與n+型擴散層(n型擴散區域)12的多個矩形部分交替配置。此種背面電極結構亦稱為「交叉指型」。另外，具有圖14A或圖14B所示的結構的太陽電池元件可列舉背面接觸型的太陽電池元件。
圖14A為以圖14B的BB線切斷的情形時的示意剖面圖。於圖14A中，於n型半導體基板11的受光面側形成有n+型擴散層12，於背面上形成有p+型擴散層(p型擴散區域)14及n+型擴散層(n型擴散區域)12，於受光面側的最表面上形成有抗反射膜13。
第二太陽電池元件中設於半導體基板的背面上的p型擴 散區域所含有的p型雜質的濃度及n型擴散區域所含有的n型雜質的濃度並無特別限制。
於半導體基板為p型半導體基板的情形時，較佳為p型擴散區域所含有的p型雜質的濃度高於半導體基板所含有的p型雜質的濃度。例如，較佳為p型擴散區域所含有的p型雜質的濃度為1018atoms/cm3以上，且半導體基板所含有的p型雜質的濃度為105atoms/cm3以上、1017atoms/cm3以下，更佳為p型擴散區域所含有的p型雜質的濃度為1019atoms/cm3以上、1022atoms/cm3以下，且半導體基板所含有的p型雜質的濃度為1010atoms/cm3以上、1016atoms/cm3以下。
另外，於第二太陽電池元件中半導體基板為n型半導體基板的情形時，較佳為n型擴散區域所含有的n型雜質的濃度高於半導體基板所含有的n型雜質的濃度。例如，較佳為n型擴散區域所含有的n型雜質的濃度為1018atoms/cm3以上，且半導體基板所含有的n型雜質的濃度為105atoms/cm3以上、1017atoms/cm3以下，更佳為n型擴散區域所含有的n型雜質的濃度為1019atoms/cm3以上、1022atoms/cm3以下，且半導體基板所含有的n型雜質的濃度為1010atoms/cm3以上、1016atoms/cm3以下。
對於第二太陽電池元件中的半導體基板，就轉換效率及載子的長壽命化的觀點而言，較佳為於半導體基板為p型半導體基板的情形時，p型擴散區域所含有的p型雜質的濃度高於半導體基板所含有的p型雜質的濃度，另外於半導體基板為n型半導體 基板的情形時，n型擴散區域所含有的n型雜質的濃度高於半導體基板所含有的n型雜質的濃度，且p型擴散區域與n型擴散區域是分開而配置，分別含有具有短邊及長邊的多個矩形部分，p型擴散區域所具有的多個矩形部分的長邊的方向是以沿著n型擴散區域所具有的多個矩形部分的長邊的方向的方式而配置，並且p型擴散區域所具有的多個矩形部分與n型擴散區域所具有的多個矩形部分是交替而配置。
第二太陽電池元件中，於半導體基板的背面的p型擴散區域上設有第一金屬電極，於n型擴散區域上設有第二金屬電極。設於背面上的第一金屬電極及第二金屬電極的材質、形狀及厚度並無特別限制。電極的材質可列舉銀、銅、鋁等。就導電性及均質性的觀點而言，電極的厚度較佳為0.1μm~50μm。
於第二太陽電池元件中，p型擴散區域中的形成第一金屬電極的區域的形狀及大小並無特別限制。例如於p型擴散區域的總面積中，形成第一金屬電極的區域的大小較佳為50%以上的面積，更佳為80%以上的面積。另外，形成第一金屬電極的區域的形狀較佳為與p型擴散區域的形狀相同。n型擴散區域中的形成第二金屬電極的區域的形狀及大小並無特別限制。例如於n型擴散區域的總面積中，形成第二金屬電極的區域的大小較佳為50%以上的面積，更佳為80%以上的面積。另外，形成第二金屬電極的區域的形狀較佳為與n型擴散區域的形狀相同。
於第二太陽電池元件中，就可形成電極並且使鋁原子擴 散至半導體基板中而形成p+型擴散層的觀點而言，設於p型擴散區域上的第一金屬電極較佳為鋁電極，厚度較佳為0.1μm~50μm。
於第二太陽電池元件中，設於背面上的第一金屬電極及第二金屬電極可利用通常所用的方法來製造。例如可藉由以下方式製造：於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊、銅糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)。
第二太陽電池元件進一步視需要亦可具有於半導體基板的受光面上聚集電流的電極。於受光面上聚集電流的電極的材質、形狀及厚度並無特別限制。電極的材質可列舉銀、銅、鋁等，電極的厚度較佳為0.1μm~50μm。
於第二太陽電池元件中設於受光面上的電極亦可經由貫穿半導體基板的通孔(through hole)電極而與背面的第一金屬電極或第二金屬電極連接。
於第二太陽電池元件中設於受光面上的電極可利用通常所用的方法來製造。例如可藉由以下方式來製造：於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊、銅糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)。
第二太陽電池元件於半導體基板的背面的一部分或全部的區域上具有含有氧化鋁的鈍化層。
於將鈍化層設於半導體基板的背面的一部分區域上的情形時，鈍化層較佳為設於半導體基板的背面的區域面積的50%以上 中，更佳為設於80%以上中。
另外，例如鈍化層亦可除了半導體基板的背面以外亦設置於半導體基板的側面的一部分或全部上，亦可設於受光面的一部分或全部上。
第二太陽電池元件中，於半導體基板的背面中，形成鈍化層的區域的面方向上的形狀及大小並無特別限制，可根據目的等而適當選擇。於將鈍化層形成於半導體基板的背面的一部分上的情形時，例如較佳為形成於形成有第一金屬電極及第二金屬電極的區域以外的區域的一部分或全部上，更佳為形成於形成有第一金屬電極及第二金屬電極的區域以外的所有區域上。
另外，鈍化層亦可於半導體基板的背面中形成於第一金屬電極或第二金屬電極與半導體基板歐姆接觸的區域以外的區域的一部分或全部上。
進而，鈍化層亦另較佳為於半導體基板的背面中形成於p型擴散區域及n型擴散區域以外的區域的一部分或全部上。
第三太陽電池元件含有具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板。半導體基板可列舉於矽、鍺等中摻雜(擴散)有p型雜質或n型雜質者。半導體基板可為p型半導體基板，亦可為n型半導體基板。其中，就鈍化效果的觀點而言，較佳為形成鈍化層的面具有p型層的半導體基板。半導體基板上的p型層可為來源於p型半導體基板的p型層，亦可為作為p型擴散層或p+型擴散層而形成於n型半導體基板或p型半導體基板 上者。
第三太陽電池元件中的半導體基板中較佳為將p型層及n型層加以pn接合。即，於半導體基板為p型半導體基板的情形時，較佳為於半導體基板的受光面或背面上形成有n型層。另外，於半導體基板為n型半導體基板的情形時，較佳為於半導體基板的受光面或背面上形成有p型層。於半導體基板上形成p型層或n型層的方法並無特別限定，可自通常所用的方法中適當選擇。
另外，第三太陽電池元件中的半導體基板的厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如可設定為50μm~1000μm，較佳為75μm~750μm。另外，半導體基板的形狀及大小並無限制，例如較佳為一邊為125mm~156mm的正方形。
第三太陽電池元件的太陽電池元件於半導體基板上具有配置於受光面上的受光面電極、及配置於與受光面為相反側的背面上的背面電極。受光面電極是於受光面中配置於雜質濃度更高的第1雜質擴散層上。受光面電極例如具有於半導體基板的受光面上聚集電流的功能。另外，背面電極例如具有將電流輸出至外部的功能。
第三太陽電池元件中的受光面電極的材質、形狀及厚度並無特別限制。受光面電極的材質可列舉銀、銅、鋁等。就導電性及均質性的觀點而言，受光面電極的厚度較佳為0.1μm~50μm。
第三太陽電池元件中的背面電極的材質、形狀及厚度並 無特別限制。背面電極的材質可列舉銀、銅、鋁等。就可形成背面電極並且形成p+型擴散層的觀點而言，背面電極的材質較佳為鋁。就導電性及基板的翹曲的觀點而言，背面電極的厚度較佳為0.1μm~50μm。
第三太陽電池元件中的受光面電極及背面電極可利用通常所用的方法來製造。例如可藉由以下方式來製造：於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊、銅糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)。
第三太陽電池元件中的第1雜質擴散層及第2雜質擴散層為n型擴散層或p型擴散層。
於第三太陽電池元件中的半導體基板為p型半導體的情形時，於半導體基板的受光面上配置有第1n型擴散層的區域、及n型雜質濃度低於上述第1n型擴散層的第2n型擴散層的區域。較佳為於受光面電極的正下方區域中配置第1n型擴散層的區域，且於其他受光面區域中配置第2n型擴散層的區域。藉由將雜質濃度高於第2n型擴散層的第1n型擴散層配置於電極的正下方區域，可降低與電極的接觸電阻(contact resistance)，於使用該半導體基板的太陽電池元件中可降低串聯電阻(series resistance)。另一方面，藉由在電極的正下方區域以外配置雜質濃度低的第2n型擴散層，可有效地利用短波長的太陽光，另外，可降低吸收太陽光而產生的電子及電洞的再結合速度。此種結構被稱為選擇發射極結構。
於第三太陽電池元件中的半導體基板為n型半導體的情形時，於半導體基板的受光面上配置有第1p型擴散層的區域、及p型雜質濃度低於第1p型擴散層的第2p型擴散層的區域。較佳為於受光面電極的正下方區域中配置第1p型擴散層的區域，且於其他受光面區域中配置第2p型擴散層的區域。
經設定為如上所述的選擇發射極結構的第三太陽電池元件能以高的轉換效率來發電。第1n型擴散層或第1p型擴散層的薄片電阻較佳為20Ω/□~60Ω/□，更佳為30Ω/□~55Ω/□，進而佳為35Ω/□~50Ω/□。第2n型擴散層或第2p型擴散層的薄片電阻較佳為60Ω/□~150Ω/□，更佳為70Ω/□~130Ω/□，進而佳為80Ω/□~120Ω/□。薄片電阻可利用四探針法來測定。
第三太陽電池元件於半導體基板的受光面及背面的至少一個面上配置有含有氧化鋁的鈍化層。鈍化層只要設置於受光面及背面的至少一個面的一部分或整個面上即可，較佳為於背面中設置於背面電極以外的區域上。另外，鈍化層亦可除了受光面及背面以外亦進一步設於半導體基板的側面的至少一部分區域上。
就可表現出更優異的鈍化效果的觀點而言，本發明的第一太陽電池元件~第三太陽電池元件中的鈍化層較佳為含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)，更佳為含有下述通式(I)所表示的有機鋁化合物(以下亦稱為「特定的有機鋁化合物」)的鈍化層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)。另 外，下文中將對鈍化層形成用組成物的詳細情況加以描述。
式中，R1分別獨立地表示碳數1~8的烷基。n表示0~3的整數。X2及X3分別獨立地表示氧原子或亞甲基。R2、R3及R4分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。
形成於半導體基板上的鈍化層的平均厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如，就鈍化效果的觀點而言，鈍化層的平均厚度較佳為5nm~50μm，更佳為10nm~30μm，進而佳為15nm~20μm。此處，鈍化層的平均厚度可藉由觸針式階差/表面形狀測定裝置(例如安邁(Ambios)公司)、分光式橢圓儀(spectroscopic ellipsometer)、干涉式膜厚計(例如費爾麥克斯(Filmetrics)股份有限公司)等對3點進行測定，以所測得的厚度的算術平均值的形式而獲得。
另外，就轉換效率的觀點而言，鈍化層中的氧化鋁較佳為至少含有非晶質結構的氧化鋁(以下亦稱為「非晶質氧化鋁」)。
藉由非晶質氧化鋁而轉換效率提高的詳細原因雖不明確，但 可認為其原因在於：認為表現出鈍化效果所必需的四配位的鋁氧化物的形成量增加，鈍化效果進一步提高。另外，鈍化層是否含有非晶質氧化鋁可藉由X射線吸收光譜、X射線繞射等分析法來確認。更具體而言，所謂鈍化層含有非晶質氧化鋁，於在X射線繞射光譜中分析鈍化層的情形時，是指根據作為氧化鋁的結晶物的α-氧化鋁、β-氧化鋁及γ-氧化鋁的波峰所算出的結晶度X為99以下。結晶度X=(Ic)/(Ic+Ia)×100，Ic表示來源於氧化鋁的結晶性散射積分強度，Ia表示來源於氧化鋁的非晶質性散射積分強度。
鈍化層中所含有的氧化鋁中的非晶質氧化鋁的存在比例並無特別限制。例如，設於半導體基板上的平均厚度為20nm的氧化鋁層(鈍化層)中的非晶質氧化鋁的存在比例較佳為1質量%~100質量%，更佳為10質量%~100質量%，進而佳為30質量%~100質量%。非晶質氧化鋁的存在比例可藉由X射線吸收光譜、X射線繞射分析法等來測定，較佳為未檢測到結晶氧化鋁相。
其中，於含有非晶質氧化鋁作為氧化鋁的情形時，只要於自半導體基板表面起至深度100nm為止的表層中含有非晶質氧化鋁即可。表層中是否含有非晶質氧化鋁可使用透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy，TEM)及掃描式透射電子顯微鏡(Scanning Transmission Electron Microscope，STEM)來研究。
另外，就鈍化效果的觀點而言，鈍化層中所含有的氧化鋁的含有率較佳為1質量%~100質量%，更佳為10質量%~99 質量%，進而佳為20質量%~98質量%。
此處，鈍化層中所含有的氧化鋁的含有率可使用原子吸光分析法、感應耦合電漿發光光譜分析法、熱重量分析法、X射線光電子分光法等而求出。首先，由熱重量分析法來算出無機物的比例。繼而，藉由原子吸光分析法、感應耦合電漿發光光譜分析法等來算出無機物中的鋁化合物的比例，進而藉由X射線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy)來算出氧化鋁的比例。
鈍化層含有氧化鋁，亦可除了氧化鋁以外更含有氧化鋁以外的金屬氧化物(無機氧化物)。氧化鋁以外的金屬氧化物(無機氧化物)可列舉：氧化矽、氧化鈦、氧化鎵、氧化鋯、氧化硼、氧化銦、氧化磷、氧化鋅等。於鈍化層含有氧化鋁以外的金屬氧化物的情形時，其含有率較佳為95質量%以下，更佳為50質量%以下。
另外，就鈍化效果的經時穩定性的觀點而言，鈍化層的密度較佳為1.0g/cm3~8.0g/cm3，更佳為2.0g/cm3~6.0g/cm3，進而佳為3.0g/cm3~5.0g/cm3。
此處，鈍化層的密度可根據鈍化層的面積及厚度與鈍化層的質量來算出。具體而言，鈍化層的密度是使用壓力浮選法或溫度浮選法來測定。
<鈍化層形成用組成物>
本發明的太陽電池元件中的鈍化層較佳為對含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物(以下亦稱為「本發明的鈍化層形成用 組成物」)進行熱處理而形成。
藉由使用鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來製造如下太陽電池元件，該太陽電池元件具備具有更優異的鈍化效果的鈍化層，且轉換效率優異。進而，藉由使用鈍化層形成用組成物，可於形成有電極的半導體基板上以成為所需形狀的方式形成鈍化層，太陽電池元件的生產性更優異。
有機鋁化合物較佳為含有下述通式(I)所表示的有機鋁化合物的至少一種。鈍化層形成用組成物較佳為含有下述通式(I)所表示的有機鋁化合物的至少一種、與液狀介質的至少一種。鈍化層形成用組成物視需要亦可更含有其他成分。
式中，R1分別獨立地表示碳數1~8的烷基。n表示0~3的整數。X2及X3分別獨立地表示氧原子或亞甲基。R2、R3及R4分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。此處，於R1~R4、X2及X3的任一者存在多個的情形時，存在多個的同一記號所表示的基團可分別相同亦可不同。
藉由將含有特定的有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上而形成所需形狀的組成物層，並對其進行熱處理(煅燒)，可將具有優異鈍化效果的鈍化層形成為所需的形狀。
該方法為無需蒸鍍裝置等的簡便且生產性高的方法。進而，該方法無需遮罩處理等煩雜的步驟便可將鈍化層形成為所需的形狀。另外，藉由使用含有特定的有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，凝膠化等不良狀況的產生得到抑制而經時性的保存穩定性優異。
(有機鋁化合物)
鈍化層形成用組成物較佳為含有有機鋁化合物的至少一種，有機鋁化合物較佳為含有通式(I)所表示的有機鋁化合物(特定的有機鋁化合物)的至少一種。特定的有機鋁化合物包含被稱為烷醇鋁、螯合鋁(Aluminium chelate)等的化合物，較佳為除了烷醇鋁結構以外還具有螯合鋁結構。另外，如《日本陶瓷協會學術論文誌(Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujitsu Ronbunshi)》、97(1989)369-399中亦記載般，有機鋁化合物藉由熱處理(煅燒)而成為氧化鋁(Al2O3)。
關於藉由使用含有特定的有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物而可形成具有優異鈍化效果的鈍化層的原因，發明者等人考慮如下。
可認為，藉由對含有特定的有機鋁化合物的鈍化層形成用組 成物進行熱處理(煅燒)而形成的氧化鋁容易成為非晶狀態，可於與半導體基板的界面附近產生四配位氧化鋁層而具有大的負固定電荷。可認為，該大的負固定電荷於半導體基板的界面附近產生電場，由此可使少數載子的濃度降低，結果界面上的載子再結合速度受到抑制，故可形成具有優異鈍化效果的鈍化層。
此處，於半導體基板表面上引起負固定電荷的四配位氧化鋁層的狀態可藉由以下方式確認：藉由使用掃描式穿透電子顯微鏡(Scanning Transmission electron Microscope，STEM)的電子能量損失光譜法(Electron Energy Loss Spectroscopy，EELS)的分析，對半導體基板的剖面研究結合方式。已知，可認為四配位氧化鋁為二氧化矽(SiO2)的中心由矽同形替換為鋁而成的結構，如沸石(zeolite)及黏土般於二氧化矽與氧化鋁的界面上形成為負電荷源。
另外，所形成的氧化鋁層的狀態可藉由測定X射線繞射光譜(X-ray diffraction，XRD)來確認。例如，可藉由XRD不顯示特定的反射圖案而確認為非晶結構。另外，氧化鋁所具有的負固定電荷可藉由電容-電壓測量法(Capacitance Voltage measurement，CV)來進行評價。然而，由本發明的鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層的表面能階密度與由ALD法或CVD法所形成的氧化鋁層的情形相比較，有時成為更大的值。然而，由本發明的鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層的電場效應大，少數載子的濃度降低而表面壽命τS變長。因此，表面能階密度相對而 言不成問題。
於通式(I)中，R1分別獨立地表示碳數1~8的烷基，較佳為碳數1~4的烷基。R1所表示的烷基可為直鏈狀亦可為分支鏈狀，較佳為未經取代。
通式(I)中的R1所表示的烷基具體可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、2-乙基己基等。其中，就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，R1所表示的烷基較佳為碳數1~8的未經取代的烷基，更佳為碳數1~4的未經取代的烷基。
於通式(I)中，n表示0~3的整數。就保存穩定性的觀點而言，n較佳為1~3的整數，更佳為1或3，進而佳為1。X2及X3分別獨立地表示氧原子或亞甲基。就保存穩定性的觀點而言，X2及X3的至少一個為氧原子。
通式(I)中的R2、R3及R4分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。R2、R3及R4所表示的烷基可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。R2、R3及R4所表示的烷基可具有取代基亦可未經取代，較佳為未經取代。
通式(I)中的R2、R3及R4所表示的烷基為碳數1~8的烷基，較佳為碳數1~4的烷基。R2、R3及R4所表示的烷基具體可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、乙基己基等。
其中，就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，通式(I) 中的R2及R3較佳為分別獨立地為氫原子或碳數1~8的未經取代的烷基，更佳為氫原子或碳數1~4的未經取代的烷基。
就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，通式(I)中的R4較佳為氫原子或碳數1~8的未經取代的烷基，更佳為氫原子或碳數1~4的未經取代的烷基。
就化學穩定性的觀點而言，通式(I)所表示的有機鋁化合物較佳為n為1~3且R4分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基的化合物。
就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，通式(I)所表示的有機鋁化合物較佳為選自由以下化合物所組成的組群中的至少一種：n為0，R1分別獨立地為碳數1~4的烷基的化合物；以及n為1~3，R1分別獨立地為碳數1~4的烷基，X2及X3的至少一個為氧原子，R2及R3分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基，R4分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基的化合物。
更佳為通式(I)所表示的有機鋁化合物更佳為選自由以下化合物所組成的組群中的至少一種：n為0，R1分別獨立地為碳數1~4的未經取代的烷基的化合物；以及n為1~3，R1分別獨立地為碳數1~4的未經取代的烷基，X2及X3的至少一個為氧原子，鍵結於上述氧原子的R2或R3為碳數1~4的烷基，於X2或X3為亞甲基的情形時，鍵結於上述亞甲基的R2或R3為氫原子，R4為氫原子的化合物。
於通式(I)中n為0的特定的有機鋁化合物(三烷醇 鋁)具體可列舉：三甲氧基鋁、三乙氧基鋁、三異丙氧基鋁、三-第二丁氧基鋁、單第二丁氧基-二異丙氧基鋁、三-第三丁氧基鋁、三正丁氧基鋁等。
另外，於通式(I)中n為1~3的特定的有機鋁化合物具體可列舉：乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁(亦稱為「(乙基乙醯乙酸)異丙氧化鋁」)、三(乙基乙醯乙酸)鋁、甲基乙醯乙酸二異丙醇鋁、單乙醯丙酮雙(乙基乙醯乙酸)鋁、三(乙醯丙酮)鋁、乙基乙醯乙酸單異丙醇單油酸鋁等。
另外，於通式(I)中n為1~3的特定的有機鋁化合物可使用製備品，亦可使用市售品。作為市售品，例如可列舉：川研精化股份有限公司的商品名ALCH、ALCH-TR、螯合鋁(Alumichelate)M、螯合鋁(Alumichelate)D、螯合鋁(Alumichelate)A(W)等。
另外，於通式(I)中n為1~3的特定的有機鋁化合物可藉由以下方式製備：將上述三烷醇鋁與具有2個羰基的特定結構的化合物混合。
若將三烷醇鋁與具有2個羰基的特定結構的化合物混合，則三烷醇鋁的烷醇鹽基的至少一部分與特定結構的化合物替換，形成螯合鋁結構。此時，視需要亦可存在液狀介質，另外亦可進行加熱處理、觸媒的添加等。藉由將烷醇鋁結構的至少一部分替換成螯合鋁結構，特定的有機鋁化合物對水解及聚合反應的穩定性提高，鈍化層形成用組成物的保存穩定性進一步提高。
就反應性及保存穩定性的觀點而言，上述具有2個羰基的特定結構的化合物較佳為選自由β-二酮化合物、β-酮酯化合物及丙二酸二酯所組成的組群中的至少一種。
β-二酮化合物具體可列舉：乙醯丙酮、3-甲基-2,4-戊二酮、2,3-戊二酮、3-乙基-2,4-戊二酮、3-丁基-2,4-戊二酮、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮、2,6-二甲基-3,5-庚二酮、6-甲基-2,4-庚二酮等。
β-酮酯化合物具體可列舉：乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸丙酯、乙醯乙酸異丁酯、乙醯乙酸丁酯、乙醯乙酸第三丁酯、乙醯乙酸戊酯、乙醯乙酸異戊酯、乙醯乙酸己酯、乙醯乙酸正辛酯、乙醯乙酸庚酯、乙醯乙酸 3-戊酯、2-乙醯基庚酸乙酯、2-丁基乙醯乙酸乙酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸乙酯、4-甲基-3-氧代戊酸乙酯、2-乙基乙醯乙酸乙酯、己基乙醯乙酸乙酯、4-甲基-3-氧代戊酸甲酯、乙醯乙酸異丙酯、3-氧代己酸乙酯、3-氧代戊酸乙酯、3-氧代戊酸甲酯、3-氧代己酸甲酯、2-甲基乙醯乙酸乙酯、3-氧代庚酸乙酯、3-氧代庚酸甲酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸甲酯等。
丙二酸二酯具體可列舉：丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、丙二酸二異丙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二-第三丁酯、丙二酸二己酯、丙二酸第三丁基乙酯、甲基丙二酸二乙酯、乙基丙二酸二乙酯、異丙基丙二酸二乙酯、丁基丙二酸二乙酯、第二丁基丙二酸二乙酯、異丁基丙二酸二乙酯、1-甲基丁基丙二酸二乙酯等。
於特定的有機鋁化合物具有螯合鋁結構的情形時，只要螯合鋁結構的個數為1~3則並無特別限制。其中，就保存穩定性的觀點而言，較佳為1或3，就溶解度的觀點而言，更佳為1。螯合鋁結構的個數例如可藉由以下方式控制：適當調整上述三烷醇鋁與具有2個羰基的特定結構的化合物的混合比率。另外，亦可自市售的螯合鋁化合物中適當選擇具有所需結構的化合物。
通式(I)所表示的有機鋁化合物中，就鈍化效果及與視需要而添加的液狀介質的相容性的觀點而言，具體而言較佳為使用選自由乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁、三異丙氧基鋁、三-第二丁氧基鋁、三(乙基乙醯乙酸)鋁及甲基乙醯乙酸二異丙醇鋁所組成的組群中的至少一種，更佳為使用選自由乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁、三-第二丁氧基鋁及三(乙基乙醯乙酸)鋁所組成的組群中的至少一種。
特定的有機鋁化合物中的螯合鋁結構的存在可利用通常所用的分析方法來確認。具體而言，可使用紅外分光光譜、核磁共振光譜、熔點等來確認。
特定的有機鋁化合物可為液狀亦可為固體，並無特別限制。就鈍化效果及保存穩定性的觀點而言，較佳為使用常溫(25℃)下的穩定性、及使用液狀介質的情形時對液狀介質的溶解性或分散性良好的特定的有機鋁化合物。藉由使用此種特定的有機鋁化合物，有所形成的鈍化層的均質性進一步提高、可穩定地獲得所需鈍化效果的傾向。
鈍化層形成用組成物中所含的有機鋁化合物的含有率可視需要而適當選擇。就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，有機鋁化合物的含有率於鈍化層形成用組成物中可設定為0.5質量%~80質量%，較佳為1質量%~70質量%，更佳為1質量%~60質量%，進而佳為3質量%~60質量%，尤佳為5質量%~50質量%，極佳為10質量%~30質量%。另外，有機鋁化合物的含有率於鈍化層形成用組成物中亦可為0.1質量%~50質量%。
(液狀介質)
鈍化層形成用組成物較佳為含有液狀介質。藉由鈍化層形成用組成物含有液狀介質，黏度的調整變得更容易，賦予性進一步提高，可形成更均勻的鈍化層。液狀介質並無特別限制，可視需要而適當選擇。
液狀介質具體可列舉：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、丙酮基丙酮等酮溶劑；二乙醚、甲基乙基醚、甲基正丙基醚、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、二乙二醇甲基正丙基醚、二乙二醇甲基正丁基醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二正丁醚、二乙二醇甲基正己基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二 乙醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基正丁基醚、三乙二醇二正丁醚、三乙二醇甲基正己基醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基正丁基醚、四乙二醇二正丁醚、四乙二醇甲基正己基醚、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、二丙二醇甲基正丁基醚、二丙二醇二正丙醚、二丙二醇二正丁醚、二丙二醇甲基正己基醚、三丙二醇二甲醚、三丙二醇二乙醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基正丁基醚、三丙二醇二正丁醚、三丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二甲醚、四丙二醇二乙醚、四丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基正丁基醚、四丙二醇二正丁醚、四丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二正丁醚等醚溶劑；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、乙酸二乙二醇甲醚、乙酸二乙二醇單乙醚、乙酸二丙二醇甲醚、乙酸二丙二醇乙醚、二乙酸二醇酯、乙酸甲氧基三乙二醇酯、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、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、丙二醇甲醚乙酸酯、 丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯等酯溶劑；乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-丙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-己基吡咯烷酮、N-環己基吡咯烷酮、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；二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、己烷、辛烷、乙苯、2-乙基己酸、甲基異丁基酮、甲基乙基酮等疏水性有機溶劑；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、第二-十一烷醇、三甲基壬醇、第二-十四烷醇、第二-十七烷醇、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、三丙二醇等醇溶劑；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、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、乙氧基三甘醇、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溶劑；萜品烯(α-萜品烯等)、萜品醇(α-萜品醇等)、月桂油烯(myrcene)、別羅勒烯(alloocimene)、檸檬烯、雙戊烯、蒎烯(α-蒎烯、β-蒎烯等)、碳、羅勒烯(ocimene)、水芹烯(phellandrene)等萜烯溶劑；水等。該些液狀介質可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
其中，就對半導體基板的賦予性及圖案形成性的觀點而 言，液狀介質較佳為含有選自由萜烯溶劑、酯溶劑、醚溶劑及醇溶劑所組成的組群中的至少一種，更佳為含有選自由萜烯溶劑、酯溶劑及醇溶劑所組成的組群中的至少一種，進而佳為含有選自由萜烯溶劑所組成的組群中的至少一種。
於鈍化層形成用組成物含有液狀介質的情形時，液狀介質的含有率是考慮賦予性、圖案形成性或保存穩定性而決定。例如，就鈍化層形成用組成物的賦予性及圖案形成性的觀點而言，液狀介質的含有率於鈍化層形成用組成物的總質量中較佳為5質量%~98質量%，更佳為10質量%~95質量%。
(樹脂)
鈍化層形成用組成物較佳為更含有至少一種樹脂。藉由含有樹脂，將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上而形成的組成物層的形狀穩定性進一步提高，可於形成有組成物層的區域中以所需的形狀選擇性地形成鈍化層。
樹脂的種類並無特別限制。其中，較佳為於將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上時，可將黏度調整至能進行良好的圖案形成的範圍內的樹脂。樹脂具體可列舉：聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚丙烯醯胺衍生物、聚乙烯基醯胺、聚乙烯基醯胺衍生物、聚乙烯基吡咯啶酮、聚環氧乙烷、聚環氧乙烷衍生物、聚磺酸、丙烯醯胺烷基磺酸、纖維素、纖維素衍生物(羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基纖維素等纖維素醚等)、明膠、明膠衍生物、澱粉、澱粉衍生物、海藻酸鈉、海藻酸鈉衍生物、三仙膠(xanthan)、 三仙膠衍生物、瓜爾膠(guar gum)、瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖(scleroglucan)、硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠(tragacanth gum)、黃蓍膠衍生物、糊精(dextrin)、糊精衍生物、(甲基)丙烯酸樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂((甲基)丙烯酸烷基酯樹脂、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯樹脂等)、丁二烯樹脂、苯乙烯樹脂、矽氧烷樹脂、該等的共聚物等。該些樹脂可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
另外，所謂(甲基)丙烯酸，是指丙烯酸及甲基丙烯酸的至少一者，所謂(甲基)丙烯酸酯，是指丙烯酸酯(acrylate)及與其對應的甲基丙烯酸酯(methacrylate)的至少一者。
該些樹脂中，就保存穩定性及圖案形成性的觀點而言，較佳為使用不具有酸性及鹼性的官能基的中性樹脂，就即便於含量為少量的情形時亦可容易地調節黏度及觸變性的觀點而言，更佳為使用纖維素衍生物。
樹脂的分子量並無特別限制，較佳為考慮作為鈍化層形成用組成物的所需的黏度而適當調整。就保存穩定性及圖案形成性的觀點而言，樹脂的重量平均分子量較佳為1,000~10,000,000，更佳為3,000~5,000,000。另外，樹脂的重量平均分子量是根據利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)所測定的分子量分布使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而求出。
於鈍化層形成用組成物含有樹脂的情形時，鈍化層形成用組成物中的樹脂的含有率可視需要而適當選擇。例如於鈍化層 形成用組成物的總質量中，樹脂的含有率較佳為0.1質量%~30質量%。就表現出更容易進行圖案形成般的觸變性的觀點而言，上述含有率更佳為1質量%~25質量%，進而佳為1.5質量%~20質量%，尤佳為1.5質量%~10質量%。
於鈍化層形成用組成物含有樹脂的情形時，鈍化層形成用組成物中的有機鋁化合物與樹脂的含有比率可視需要而適當選擇。其中，就圖案形成性及保存穩定性的觀點而言，樹脂相對於有機鋁化合物的含有質量比率(樹脂/有機鋁化合物)較佳為0.001~1000，更佳為0.01~100，進而佳為0.1~1。
(通式(II)所表示的有機化合物)
鈍化層形成用組成物亦可更含有通式(II)所表示的有機化合物。
鈍化層形成用組成物藉由含有通式(II)所表示的有機化合物，可進一步提高鈍化效果，另外，可抑制熱處理(煅燒)後的黑色殘渣。通式(II)所表示的有機化合物例如可列舉異冰片基環己醇。
異冰片基環己醇可於商業上獲取「特魯索伏(Terusolve)MTPH」(日本萜烯化學股份有限公司，商品名)。異冰片基環己醇的沸點高至308℃~318℃，另外自組成物層中去除時，無需如樹脂般進行利用熱處理(煅燒)的脫脂處理，而是可藉由加熱使其氣化，由此使其消失。因此，可於賦予至半導體基板上之後的乾燥步驟中，將鈍化層形成用組成物中視需要而含有的液狀介質及異冰片基環己醇大部分去除，從而可抑制熱處理(煅燒)後的黑色殘渣。
鈍化層形成用組成物中所含的通式(II)所表示的有機化合物的含有率較佳為30質量%~99.9質量%，更佳為40質量%~95質量%，進而佳為60質量%~90質量%。
另外，於鈍化層形成用組成物含有通式(II)所表示的有機化合物的情形時，較佳為實質上不含樹脂(例如為3質量%以下，較佳為2.5質量%以下，更佳為2質量%以下)。藉由實質上不含樹脂，可進一步抑制熱處理(煅燒)後的黑色殘渣。
(其他成分)
鈍化層形成用組成物亦可含有酸性化合物或鹼性化合物。於鈍化層形成用組成物含有酸性化合物或鹼性化合物的情形時，就保存穩定性的觀點而言，酸性化合物及鹼性化合物的含有率較佳為於鈍化層形成用組成物中分別為1質量%以下，更佳為0.1質量%以下。
酸性化合物可列舉布忍斯特酸及路易斯酸。具體可列舉：鹽 酸、硝酸等無機酸，乙酸等有機酸等。另外，鹼性化合物可列舉布忍斯特鹼及路易斯鹼，具體可列舉：鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物等無機鹼，三烷基胺、吡啶等有機鹼等。
鈍化層形成用組成物視需要亦可含有增稠劑、潤濕劑、界面活性劑、無機粉末、含矽原子的樹脂、觸變劑等各種添加劑作為其他成分。
無機粉末可例示：二氧化矽(氧化矽)、黏土、碳化矽、氮化矽、蒙脫土(montmorillonite)、膨潤土(bentonite)、碳黑等粉末。該等中，較佳為含有二氧化矽作為成分的填料。此處，所謂黏土表示層狀黏土礦物，具體可列舉：高嶺石(kaolinite)、絲狀鋁英石(imogolite)、蒙脫土(montmorillonite)、膨潤石(smectite)、絹雲母(sericite)、伊來石(illite)、滑石(talc)、矽鎂石(stevensite)、沸石(zeolite)等。藉由使無機粉末含有於鈍化層形成用組成物中，有鈍化層形成用組成物的印刷性提高的傾向。
界面活性劑可列舉：陰離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑等。其中，就向半導體元件中帶入的重金屬等雜質少的方面而言，較佳為陰離子系界面活性劑或陽離子系界面活性劑。進而，陰離子系界面活性劑可例示矽系界面活性劑、氟系界面活性劑及烴系界面活性劑。藉由含有界面活性劑，有鈍化層形成用組成物的印刷物的均勻性(厚度及組成)提高的傾向。
含矽原子的樹脂可例示：兩末端離胺酸改質矽酮、聚醯胺與矽酮的交替共聚物、側鏈烷基改質矽酮、側鏈聚醚改質矽酮、兩末端烷基改質矽酮、矽酮改質聚三葡萄糖(Pullulan)、矽酮改質丙烯酸等。藉由含有含矽原子的樹脂，有鈍化層形成用組成物的印刷物的均勻性(厚度及組成)提高的傾向。
觸變劑可例示：聚醚化合物、脂肪酸醯胺、燻製二氧化矽(fumed silica)、氫化蓖麻油、脲胺基甲酸酯醯胺、聚乙烯基吡咯啶酮、油系凝膠化劑等。藉由含有觸變劑，有鈍化層形成用組成物的印刷物的細線形成性(抑制於印刷時及乾燥時的印刷物的印刷面上的接觸面積的擴大)改善的傾向。聚醚化合物可例示：聚乙二醇、聚丙二醇及聚(伸乙基-伸丙基)二醇共聚物。
鈍化層形成用組成物的黏度並無特別限制，可根據對半導體基板的賦予方法等而適當選擇。例如，鈍化層形成用組成物的黏度可設定為0.01Pa．s~10000Pa．s。其中，就圖案形成性的觀點而言，鈍化層形成用組成物的黏度較佳為0.1Pa．s~1000Pa．s。另外，上述黏度是使用旋轉式剪切黏度計於25.0℃下以1.0s-1的剪切速度進行測定。
另外，鈍化層形成用組成物的剪切黏度並無特別限制，較佳為鈍化層形成用組成物具有觸變性。尤其於鈍化層形成用組成物含有樹脂的情形時，就圖案形成性的觀點而言，將剪切速度1.0s-1時的剪切黏度η1除以剪切速度10s-1時的剪切黏度η2所算出的觸變比(η1/η2)較佳為1.05~100，更佳為1.1~50。另外， 剪切黏度是使用安裝有錐板(直徑為50mm，錐角為1°)的旋轉式剪切黏度計於溫度25.0℃下測定。
鈍化層形成用組成物的製造方法並無特別限制。例如可藉由以下方式製造：利用通常所用的方法，將有機鋁化合物與視需要而含有的液狀介質等混合。另外，亦可藉由以下方式製造：將樹脂溶解於液狀介質中後，將其與有機鋁化合物混合。
進而，通式(I)所表示的有機鋁化合物可將烷醇鋁與可和鋁形成螯合物的化合物混合而製備。此時，亦可適當使用液狀介質，亦可進行熱處理。亦可將如此而製備的通式(I)所表示的有機鋁化合物與樹脂或含有樹脂的溶液混合而製造鈍化層形成用組成物。
另外，鈍化層形成用組成物中所含的成分及各成分的含量可使用示差熱-熱重量同時測定(Thermo Gravimetric-Differential Thermal Analysis，TG/DTA)等熱分析、核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)、紅外分光法(Infrared spectroscopy，IR)等光譜分析、高效液相層析(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)、凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography，GPC)等層析分析等來確認。
<太陽電池元件的製造方法>
第一太陽電池元件~第三太陽電池元件的製造方法至少包括以下步驟：將含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上，形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱 處理(煅燒)，形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
藉由使用鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來製造如下太陽電池元件，該太陽電池元件具備具有優異鈍化效果的鈍化層，且轉換效率優異。繼而，即便於更形成有電極的半導體基板上，亦能以成為所需形狀的方式來形成鈍化層，太陽電池元件的生產性優異。
(第一太陽電池元件的製造方法)
第一太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板的受光面上，形成受光面電極的步驟；於上述半導體基板的背面上形成背面電極的步驟；於上述半導體基板的背面上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理(煅燒)，形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。太陽電池元件的製造方法視需要亦可更包括其他步驟。
藉由使用上述鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來製造如下太陽電池元件，該太陽電池元件具備具有優異鈍化效果的鈍化層，且轉換效率優異。即便於更形成有電極的半導體基板上，亦能以成為所需形狀的方式形成鈍化層，太陽電池元件的生產性優異。
具有受光面及背面的半導體基板較佳為將p型層及n型層加以pn接合。半導體基板可利用通常所用的方法來製造。另外，亦可使用市售品。形成受光面電極及背面電極的方法並無特別限 制，可自通常所用的方法中適當選擇。例如可於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)，由此形成受光面電極及背面電極。形成受光面電極的步驟及形成背面電極的步驟的順序並無特別限制，可先進行任一者，亦可一起進行。
於半導體基板的背面上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的方法可列舉：使用公知的賦予方法等，將上文已述的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板的背面的一部分或全部上的方法。具體可列舉：浸漬法、絲網印刷法等各種印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗機法、噴墨法等。該些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法、噴墨法等，更佳為絲網印刷法。
對半導體基板的鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而適當選擇。例如，能以所形成的鈍化層的厚度成為所需厚度的方式適當調整。
可對藉由鈍化層形成用組成物所形成的組成物層進行熱處理(煅燒)，形成來源於上述組成物層的熱處理物(煅燒物)，由此於半導體基板的背面上形成鈍化層。
組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層中所含的有機鋁化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)，則並無特別限制。其中，較佳為可形成如下的層的熱處理(煅燒)條件，上述層含有不具有特定結晶結構的非晶狀的 Al2O3。藉由鈍化層包含含有非晶狀的Al2O3的層，可使鈍化層更有效地具有負電荷，從而可獲得更優異的鈍化效果。具體而言，熱處理(煅燒)溫度較佳為400℃以上，更佳為400℃~900℃，進而佳為450℃~800℃。另外，熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等而適當選擇。例如可設定為0.1小時~10小時，較佳為0.1小時~5小時。
於半導體基板的背面上賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟、及對所形成的組成物層進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層的步驟可於形成受光面電極及背面電極之前進行，另外亦可於形成受光面電極及背面電極之後進行。
繼而，一面參照圖式一面對第一太陽電池元件的製造方法加以說明。
圖1以剖面圖的形式表示如下步驟圖，該步驟圖示意性地表示具有鈍化層的第一太陽電池元件的製造方法的一例。然而，該步驟圖絲毫未限制本發明。
如圖1中的(a)所示，於p型半導體基板1上，於表面附近形成有n+型擴散層2，於最表面形成有抗反射膜3。抗反射膜3可列舉氮化矽膜、氧化鈦膜等。亦可於抗反射膜3與p型半導體基板1之間進一步存在氧化矽等表面保護膜(未圖示)。另外，亦可將本發明的鈍化層用作表面保護膜。
繼而，如圖1中的(b)所示，於背面的一部分區域上賦予鋁電極糊等形成背面電極5的材料後，進行熱處理，形成背 面電極5，並且使鋁原子擴散至p型半導體基板1中而形成p+型擴散層4。
然後，如圖1中的(c)所示，於受光面側賦予電極形成用糊後，進行熱處理而形成受光面電極7。藉由使用含有玻璃粉末(具有燒穿(fire throuhg)性)者作為電極形成用糊，可如圖1中的(c)所示般貫穿抗反射膜3，於n+型擴散層2上形成受光面電極7而獲得歐姆接觸。
另外，圖3為示意性地表示形成有背面電極5的半導體基板中的背面電極配置的一例的平面圖。圖3中，將多個矩形狀的背面電極5彼此分開而配置於p型層1上。另外，圖4為示意性地表示形成有背面電極5的半導體基板中的背面電極配置的另一例的平面圖。於圖4中，於p型層1上，將2個長方形狀的背面電極5彼此分開而設置，且該些背面電極5是以沿著各自的長邊的方式配置。背面電極的配置可為圖3所示的實施方式，亦可為圖4所示的實施方式。
圖5為示意性地表示形成有受光面電極7的半導體基板中的受光面電極的配置的一例的平面圖。作為受光面電極7，例如亦可如圖5所示般形成受光面指狀電極8、及受光面匯流條電極9。圖5中，L2表示半導體基板的一邊的長度，L8表示受光面匯流條電極9的寬度，L9表示受光面指狀電極8的寬度。
圖1中，將圖1中的(b)及圖1中的(c)作為各個步驟而進行了圖示，但亦可將圖1中的(b)及圖1中的(c)的步 驟合併而設定為一個步驟。具體而言，上述圖1中的(b)中，亦可於背面的一部分區域上賦予鋁電極糊等形成背面電極5的材料之後、進行用以形成背面電極5的熱處理之前，於受光面側賦予電極形成用糊，然後於該階段中進行熱處理。該方法的情況下，藉由一次性熱處理而形成背面的電極與受光面的電極，使步驟簡化。
半導體基板1的表面較佳為於賦予鈍化層形成用組成物之前，利用鹼性水溶液進行清洗。藉由利用鹼性水溶液進行清洗，可將存在於半導體基板表面上的有機物、顆粒等去除，鈍化效果進一步提高。利用鹼性水溶液的清洗方法可例示通常已知的RCA(Radio Corporation of America，美國無線電公司)清洗等。例如藉由將半導體基板浸漬於氨水-過氧化氫水的混合溶液中並於60℃~80℃下進行處理，可將有機物及顆粒去除，清洗半導體基板。清洗時間較佳為10秒鐘~10分鐘，更佳為30秒鐘~5分鐘。
繼而，如圖1中的(d)所示，於形成有背面電極5的區域以外的背面的p型層上，賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層。賦予方法例如可列舉：使用公知的賦予方法等，於半導體基板上賦予鈍化層形成用組成物的方法。具體可列舉：浸漬法、絲網印刷等各種印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗機法、噴墨法等。該些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法、噴墨法等，更佳為絲網印刷法。對半導體基板的鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而適當選擇。例 如，能以所形成的鈍化層的厚度成為上述較佳厚度的方式來適當調整鈍化層形成用組成物的賦予量。
亦可於賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層之後、其後進行的藉由熱處理(煅燒)來形成鈍化層的步驟之前，更包括對組成物層進行乾燥處理的步驟。藉由具有對組成物層進行乾燥處理的步驟，可形成具有更均勻的鈍化效果的鈍化層。
對組成物層進行乾燥處理的步驟只要可將有時含有於鈍化層形成用組成物中的液狀介質的至少一部分去除，則並無特別限制。乾燥處理例如可設定為30℃~250℃下1分鐘~60分鐘的熱處理，較佳為40℃~220℃下3分鐘~40分鐘的熱處理。乾燥處理可於常壓下進行，亦可於減壓下進行。
繼而，對形成於p型層上的組成物層進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層6。組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層所含的有機鋁化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)，則並無特別限制。其中，較佳為可形成不具有特定結晶結構的非晶狀的Al2O3層的熱處理(煅燒)條件。藉由鈍化層包含非晶狀的Al2O3層，可使鈍化層更有效地具有負電荷，從而可獲得更優異的鈍化效果。具體而言，熱處理(煅燒)溫度較佳為400℃以上，更佳為400℃~900℃，進而佳為450℃~800℃。熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等而適當選擇。例如，熱處理(煅燒)時間可設定為0.1小時~10小時，較佳為0.1小時~5小時。
藉由在背面的p型層上形成由鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層6，可製造發電效率優異的太陽電池元件。
圖6為於p型層1上形成有背面電極5及鈍化層6的半導體基板的背面的平面圖的一例。圖6中，將多個矩形狀的背面電極5彼此分開而配置，於背面電極5以外的區域中形成有鈍化層6。圖6中，L1表示形成有鈍化層6的區域的一邊的長度，L2表示半導體基板的一邊的長度。L3及L4分別表示矩形狀的背面電極5的一邊的長度。
圖7為於p型層1上形成有背面電極5及鈍化層6的半導體基板的背面的平面圖的另一例。圖7中，2個長方形狀的背面電極5是彼此分開而設置且以沿著各自的長邊的方式配置，於背面電極5以外的區域中形成有鈍化層6。於圖7中，L1表示形成有鈍化層6的區域的一邊的長度，L2表示半導體基板的一邊的長度。L5表示長方形狀的背面電極5的短邊的長度。
另外，於圖6中，矩形狀的背面電極5的一邊的長度L3及L4較佳為分別為10μm~156mm。另外，於圖7中，長方形狀的背面電極5的短邊的長度L5較佳為50μm~10mm。半導體基板的一邊的長度L2較佳為125mm~156mm。形成鈍化層的區域的一邊的長度L1較佳為100μm~156mm。
另外，於圖5中，受光面匯流條電極9的寬度L8較佳為500μm~3mm，受光面指狀電極8的寬度L9較佳為10μm~400μm。
於利用包括圖1所示的製造步驟的製造方法所製造的太 陽電池元件中，可將由鋁等所形成的背面電極設定為點接觸結構(例如圖3所示的電極配置)，從而可減少基板的翹曲等。進而，藉由使用鈍化層形成用組成物，可於形成有電極的區域以外的p型層上以優異的生產性來形成鈍化層。
另外，圖1中的(d)中示出了僅於背面部分上形成鈍化層的方法，但亦可除了半導體基板1的背面以外亦於側面上賦予鈍化層形成用組成物，並對其進行熱處理(煅燒)，由此於半導體基板1的側面(邊緣)上進一步形成鈍化層(未圖示)。藉此可製造發電效率更優異的太陽電池元件。
鈍化層形成用組成物若用於如側面般的結晶缺陷多的部位，則其效果特別大。
圖1中對形成電極後形成鈍化層的實施方式進行了說明，亦可於形成鈍化層後進一步藉由蒸鍍等而於所需的區域上形成鋁等的電極。
圖2以剖面圖的形式來表示如下步驟圖，該步驟圖示意性地表示具有鈍化層的第1太陽電池元件的製造方法的另一例。具體而言，圖2以剖面圖的形式說明包括如下步驟的步驟圖，即，使用鋁電極糊或可藉由熱擴散處理來形成p+型擴散層的p型擴散層形成用組成物來形成p+型擴散層後，將鋁電極糊的熱處理物或p+型擴散層形成用組成物的熱處理物去除。此處，p型擴散層形成用組成物例如可列舉含有含受體元素的物質及玻璃成分的組成物。
如圖2中的(a)所示，於p型半導體基板1上，於表面附近形成有n+型擴散層2，於表面上形成有抗反射膜3。抗反射膜3可列舉氮化矽膜、氧化鈦膜等。
繼而，如圖2中的(b)所示，於背面的一部分區域上賦予p型擴散層形成用組成物後，進行熱處理而形成p+型擴散層4。於p+型擴散層4上形成p型擴散層形成用組成物的熱處理物8。
此處，亦可使用鋁電極糊代替p型擴散層形成用組成物。於使用鋁電極糊的情形時，於p+型擴散層4上形成鋁電極8。
繼而，如圖2中的(c)所示，藉由蝕刻等方法將形成於p+型擴散層4上的p型擴散層形成用組成物的熱處理物8或鋁電極8去除。
然後，如圖2中的(d)所示，於受光面(表面)及背面的一部分區域上選擇性地賦予電極形成用糊後，進行熱處理，於受光面(表面)上形成受光面電極7，於背面上形成背面電極5。藉由使用含有玻璃粉末(具有燒穿性)者作為賦予至受光面側的電極形成用糊，可如圖2中的(d)所示般貫穿抗反射膜3，於n+型擴散層2上形成受光面電極7而獲得歐姆接觸。
另外，由於在形成背面電極的區域上已形成有p+型擴散層4，故形成背面電極5的電極形成用糊並不限定於鋁電極糊，亦可使用銀電極糊等可形成電阻更低的電極的電極用糊。藉此亦可進一步提高發電效率。
繼而，如圖2中的(e)所示，於形成有背面電極5的 區域以外的背面的p型層上賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層。賦予例如可藉由絲網印刷等賦予法來進行。對形成於p型層上的組成物層進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層6。藉由在背面的p型層上形成由鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層6，可製造發電效率優異的太陽電池元件。
另外，圖2中的(e)中示出了僅於背面部分上形成鈍化層的方法，但亦可除了p型半導體基板1的背面側以外亦於側面上賦予鈍化層形成用材料，並進行乾燥，由此於p型半導體基板1的側面(邊緣)上進一步形成鈍化層(未圖示)。藉此，可製造發電效率更優異的太陽電池元件。鈍化層形成用組成物若用於如側面般的結晶缺陷多的部位，則其效果特別大。
圖2中對形成電極後形成鈍化層的實施方式進行了說明，但亦可於形成鈍化層後，藉由蒸鍍等在所需的區域上形成鋁等的電極。
上述第1太陽電池元件的製造方法中，對使用在受光面上形成有n+型擴散層的p型半導體基板的情形進行了說明，但於使用在受光面上形成有p+型擴散層的n型半導體基板的情形時，亦可同樣地製造太陽電池元件。另外，該情形於背面側形成n+型擴散層。
(第二太陽電池元件的製造方法)
第二太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面、且於上述背面上具有含有p型 雜質的p型擴散區域及含有n型雜質的n型擴散區域的半導體基板的上述p型擴散區域上，形成第一金屬電極，於上述n型擴散區域上形成第二金屬電極的步驟；於上述半導體基板的背面的一部分或全部的區域上，賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理(煅燒)，形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。太陽電池元件的製造方法視需要亦可更包括其他步驟。
於背面上具有p型擴散區域及n型擴散區域的半導體基板可利用通常所用的方法來製造。例如可依據日本專利第3522940號公報等中記載的方法來製造。
另外，關於在p型擴散區域上及n型擴散區域上形成金屬電極的方法，例如可於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)，由此形成金屬電極。本發明中，於p型擴散區域上及n型擴散區域上形成金屬電極的步驟可於形成鈍化層的步驟之前進行，亦可於形成鈍化層的步驟之後進行。
於半導體基板的背面的p型擴散區域及n型擴散區域以外的區域的一部分或全部上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的方法可列舉：使用公知的賦予方法等，將上文已述的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板的背面的一部分或全部的區域上的方法。具體可列舉：浸漬法、絲網印刷法等各種印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗 機法、噴墨法等。該些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法、噴墨法等，更佳為絲網印刷法。
半導體基板鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而適當選擇。例如，能以所形成的鈍化層的厚度成為所需厚度的方式適當調整。
可對藉由鈍化層形成用組成物所形成的組成物層進行熱處理(煅燒)，形成來源於組成物層的熱處理物(煅燒物)，由此於半導體基板上形成鈍化層。
組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層所含的有機鋁化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)，則並無特別限制。其中，較佳為可形成如下的層的熱處理(煅燒)條件，上述層含有不具有特定結晶結構的非晶狀的Al2O3。藉由鈍化層包含含有非晶狀的Al2O3的層，可使鈍化層更有效地具有負電荷，從而可獲得更優異的鈍化效果。具體而言，熱處理(煅燒)溫度較佳為400℃以上，更佳為400℃~900℃，進而佳為450℃~800℃。另外，熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等來適當選擇。例如可設定為0.1小時~10小時，較佳為0.1小時~5小時。
繼而，一面參照圖式一面對本發明的實施形態加以說明。
圖10以剖面圖的形式表示如下步驟圖，該步驟圖示意性地表示具有本實施形態的鈍化層的太陽電池元件的製造方法的一例。 然而，該步驟圖絲毫未限制本發明。
如圖10中的(a)所示，於n型半導體基板11上，於受光面側形成有n+型擴散層12，於背面形成有p+型擴散層(p型擴散區域)14及n+型擴散層(n型擴散區域)12，於受光面側的最表面形成有抗反射膜13。p+型擴散層14例如可藉由以下方式形成：將p型擴散層形成用組成物或鋁電極糊賦予至所需的區域上後，進行熱處理。另外，n+型擴散層12例如可藉由以下方式形成：將可藉由熱擴散處理來形成n+型擴散層的n型擴散層形成用組成物賦予至所需的區域上後，進行熱處理。此處，n型擴散層形成用組成物例如可列舉含有含施體元素的物質及玻璃成分的組成物。抗反射膜13可列舉氮化矽膜、氧化鈦膜等。亦可於抗反射膜13與p型半導體基板1之間進一步存在氧化矽等表面保護膜(未圖示)。另外，亦可使用本發明的鈍化層作為表面保護膜。
繼而，如圖10中的(b)所示，於背面的p+型擴散層14及n+型擴散層12上分別形成作為背面電極的第一金屬電極15及第二金屬電極17。背面電極可於賦予銀電極糊、鋁電極糊、銅電極糊等通常所用的電極形成用糊後進行熱處理而形成。另外，關於第一金屬電極15，亦可於賦予鋁電極糊等形成電極的材料後進行熱處理，形成第一金屬電極15的同時形成p+型擴散層14。
半導體基板11的表面較佳為於賦予鈍化層形成用組成物之前，利用鹼性水溶液進行清洗。藉由利用鹼性水溶液進行清洗，可將存在於半導體基板表面上的有機物、顆粒等去除，鈍化 效果進一步提高。利用鹼性水溶液的清洗的方法可例示通常已知的RCA清洗等。例如，藉由將半導體基板浸漬於氨水-過氧化氫水的混合溶液中並於60℃~80℃下進行處理，可將有機物及顆粒去除，進行清洗。清洗時間較佳為10秒鐘~10分鐘，更佳為30秒鐘~5分鐘。
繼而，如圖10中的(c)所示，於形成有第一金屬電極15及第二金屬電極17的區域以外的半導體基板的背面上賦予鈍化層形成用組成物，形成組成物層。賦予例如可列舉：使用公知的賦予方法等，於半導體基板上賦予鈍化層形成用組成物的方法。具體而言，可列舉浸漬法、絲網印刷法等各種印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗機法、噴墨法等。該些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法、噴墨法等，更佳為絲網印刷法。對半導體基板的鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而適當選擇。例如，能以所形成的鈍化層的厚度成為上述較佳厚度的方式來適當調整鈍化層形成用組成物的賦予量。
亦可於賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層之後、此後進行的藉由熱處理(煅燒)來形成鈍化層的步驟之前，更包括對組成物層進行乾燥處理的步驟。藉由具有對組成物層進行乾燥處理的步驟，可形成具有更均勻的鈍化效果的鈍化層。
對組成物層進行乾燥處理的步驟只要可將有時含有於鈍化層形成用組成物中的液狀介質的至少一部分去除，則並無特別限 制。乾燥處理例如可設定為30℃~250℃下1分鐘~60分鐘的熱處理，較佳為40℃~220℃下3分鐘~40分鐘的熱處理。乾燥處理可於常壓下進行，亦可於減壓下進行。
繼而，對形成於半導體基板的背面上的組成物層進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層16。組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層所含的有機鋁化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)，則並無特別限制。其中，較佳為可形成不具有特定結晶結構的非晶狀Al2O3層的熱處理(煅燒)條件。藉由鈍化層包含非晶狀的Al2O3層，可使鈍化層更有效地具有負電荷，從而可獲得更優異的鈍化效果。具體而言，熱處理(煅燒)溫度較佳為400℃以上，更佳為400℃~900。℃，進而佳為450℃~800℃。另外，熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等來適當選擇。例如可設定為0.1小時~10小時，較佳為0.2小時~5小時。
藉由在半導體基板的背面上形成由上述鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層16，可製造發電效率優異的太陽電池元件。
由包括圖10所示的製造步驟的製造方法所製造的第二太陽電池元件中，圖10所示般的背面電極型太陽電池元件由於在受光面側不存在電極，故發電效率優異。進而，藉由使用鈍化層形成用組成物於背面上形成鈍化層，可提供發電效率更優異的太陽電池元件。
另外，圖10中的(c)中示出了僅於背面部分上形成鈍 化層的方法，但亦可除了半導體基板11的背面以外亦於半導體基板的側面上賦予鈍化層形成用組成物，並對其進行熱處理(煅燒)，由此於半導體基板11的側面(邊緣)上進一步形成鈍化層(未圖示)。藉此，可製造發電效率更優異的太陽電池元件。若將鈍化層設於如側面般的結晶缺陷多的部位，則其效果特別大。
進而，第二太陽電池元件亦可如圖11般於受光面側亦具有鈍化層16。
另外，圖10中對形成電極後形成鈍化層的實施方式進行了說明，但亦可於形成鈍化層後進一步藉由蒸鍍等在所需的區域上形成鋁等的電極。
圖12為示意性地表示具有鈍化層的第二太陽電池元件的背面電極圖案的一例的平面圖。該圖12為自背面側觀察第二太陽電池元件時的平面圖。如此，形成有背面電極20、背面電極21，且於形成有背面電極20、背面電極21以外的一部分或整個面上具有鈍化層(未圖示)。另外，圖10中的(a)~(c)、圖11及圖13為以AA線將圖12中的太陽電池元件切斷時的剖面圖。
圖10中示出了使用n型半導體基板作為半導體基板的例子，但於使用p型半導體基板的情形時，亦可依據上述說明來製造轉換效率優異的太陽電池元件。另外，於圖10中，對使用在受光面上形成有n+型擴散層的n型半導體基板的情形進行了說明，但於使用在受光面上形成有p+型擴散層的n型半導體基板的情形時，亦可同樣地製造太陽電池元件。另外，該情形時於背面 上形成n+型擴散層。
第二太陽電池元件亦可為如圖13中示出概略剖面圖般的通道孔型背面接觸太陽電池元件。上文已述的鈍化層形成用組成物可用於形成如圖13所示般的通道孔型背面接觸太陽電池元件的受光面或背面的鈍化層16。以下，對通道孔型背面接觸太陽電池元件的製造方法加以說明。
通道孔型背面接觸太陽電池元件中，如圖13中示出概略剖面圖般，存在將受光面側與背面側連接的貫通孔。貫通孔例如是對n型半導體基板照射雷射光而形成。貫通孔的開口部的直徑為50μm~150μm左右，基板表面的貫通孔的開口部的密度為100個/cm2左右。
繼而，利用蝕刻將藉由對半導體基板照射雷射光而產生的損傷層去除後，於背面的所需的區域上賦予p型擴散層形成用組成物，使p型雜質擴散而形成p+型擴散層14。然後，於受光面上賦予n型擴散層形成用組成物，使n型雜質擴散而形成n+型擴散層12。於所形成的p+型擴散層14及n+型擴散層12上分別形成第一金屬電極15及第二金屬電極17。進而於背面的未形成電極的區域上形成鈍化層16。
如圖13所示般的背面電極型太陽電池元件由於在受光面側不存在電極，故發電效率優異。進而在背面的未形成電極的區域上形成有鈍化層，故轉換效率更優異。
設於背面上的鈍化層16可藉由以下方式來形成：於未 設置作為背面電極的第一金屬電極15及第二金屬電極17的區域上賦予鈍化層形成用組成物，並對其進行熱處理(煅燒)。
另外，鈍化層16亦可不僅形成於半導體基板11的背面上而且亦進一步形成於側面及貫通孔的壁面上(未圖示)。
(第三太陽電池元件的製造方法)
第三太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板的上述受光面的一部分上，形成第1雜質擴散層的區域的步驟；於上述受光面上形成雜質濃度低於上述第1雜質擴散層的第2雜質擴散層的區域的步驟；於上述第1雜質擴散層上形成受光面電極的步驟；於上述背面上形成背面電極的步驟；於上述受光面及背面的至少一個面上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理而形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。太陽電池元件的製造方法視需要亦可更包括其他步驟。
藉由在半導體基板的受光面中，於電極正下方的區域與其他區域中使雜質濃度分別最適化，可提高使用半導體基板的太陽電池元件的轉換效率。
形成鈍化層的部位並無特別限制，就鈍化效果的大小的觀點而言，鈍化層較佳為存在於p+型擴散層所存在的區域、或其附近的區域中。
具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體 基板較佳為將p型層及n型層加以pn接合。半導體基板可利用通常所用的方法來製造。另外，亦可使用市售品。形成受光面電極及背面電極的方法並無特別限制，可自通常所用的方法中適當選擇。例如可於半導體基板的所需的區域上賦予銀糊、鋁糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)，由此形成受光面電極及背面電極。形成受光面電極的步驟及形成背面電極的步驟的順序並無特別限制，可先進行任一者，亦可一起進行。
於半導體基板的受光面及背面的至少一個面上賦予含有通式(I)所表示的有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的方法可列舉：使用公知的賦予方法等，將上文已述的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板的受光面及背面的至少一個面的一部分或全部上。具體可列舉：浸漬法、絲網印刷法等各種印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗機法、噴墨法等。該些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法、噴墨法等，更佳為絲網印刷法。
對半導體基板的鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而適當選擇。例如，鈍化層形成用組成物的賦予量能以所形成的鈍化層的厚度成為所需厚度的方式適當調整。
對藉由鈍化層形成用組成物所形成的組成物層進行熱處理(煅燒)而形成熱處理物(煅燒物)，由此可於半導體基板的受光面及背面的至少一個面上形成鈍化層。
組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層所含 的有機鋁化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)，則並無特別限制。其中，較佳為可形成如下的鈍化層的熱處理(煅燒)條件，上述鈍化層含有不具有特定結晶結構的非晶狀的Al2O3。藉由鈍化層含有非晶狀的Al2O3，可使鈍化層更有效地具有負電荷，從而可獲得更優異的鈍化效果。具體而言，熱處理(煅燒)溫度較佳為400℃以上，更佳為400℃~900℃，進而佳為450℃~800℃。另外，熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等而適當選擇。例如，熱處理(煅燒)時間可設定為0.1小時~10小時，較佳為0.1小時~5小時。
於半導體基板的受光面及背面的至少一個面上賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟、及對所形成的組成物層進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層的步驟可於形成受光面電極及背面電極之前進行，另外亦可於形成受光面電極及背面電極之後進行。
繼而，一面參照圖式一面對本發明的實施形態加以說明。
圖15及圖16以剖面圖的形式來表示如下步驟圖，該步驟圖示意性地表示具有鈍化層的第三太陽電池元件的製造方法的一例。然而，該步驟圖絲毫未限制本發明。
使用圖15對將p型半導體基板用作半導體基板時的例子加以說明。首先，較佳為利用鹼性水溶液來清洗p型半導體基板110。藉由利用鹼性水溶液進行清洗，可將存在於半導體基板表 面上的有機物、顆粒等去除，鈍化效果進一步提高。利用鹼性水溶液的清洗的方法可例示通常已知的RCA清洗等。例如，可將半導體基板浸漬於氨水-過氧化氫水的混合溶液中並於60℃~80℃下進行處理，由此去除有機物及顆粒而進行清洗。清洗時間較佳為10秒鐘~10分鐘，更佳為30秒鐘~5分鐘。
繼而，圖15中的(a)所示的p型半導體基板110藉由鹼蝕刻等而於受光面(表面)上形成紋理結構(棱錐(pyramid)形狀，未圖示)，抑制來自受光面的太陽光的反射。其後，如圖15中的(b)所示，於受光面的一部分上賦予n型擴散層形成用組成物111，如圖15中的(c)所示般進行熱擴散而形成第1n型擴散層113。n型擴散層形成用組成物111可使用含有磷或銻的擴散液。熱擴散溫度較佳為設定為800℃~1000℃。另外，n型擴散層形成用組成物例如亦可使用日本專利特開2012-084830號公報中記載者。
如圖15中的(d)所示，繼而使用氧氯化磷等形成磷矽酸鹽玻璃(Phospho Silicate Glass，PSG)層114，然後，如圖15中的(e)所示般形成第2n型擴散層115。其後，藉由浸漬於氫氟酸等蝕刻液中而將PSG層114及n型擴散層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)112去除(圖15中的(f))。
繼而，如圖15中的(g)所示，將p型擴散層形成用組成物116賦予至半導體基板的背面上。此時，賦予p型擴散層形成用組成物的部位可為半導體基板的背面的一部分，亦可為整個 面。另外，p型擴散層形成用組成物可使用含有硼等的組成物。p型擴散層形成用組成物例如可使用日本專利特開2011-005312號公報中記載者。
然後，如圖15中的(h)所示，進行熱擴散而形成p+型擴散層117。熱擴散的溫度較佳為設定為800℃~1050℃。
繼而，如圖15中的(i)所示，藉由浸漬於氫氟酸等蝕刻液中而將p型擴散層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)116'去除(圖15中的(f))。
然後，如圖15中的(j)所示，於受光面上形成抗反射膜118。抗反射膜118可列舉氮化矽膜、氧化鈦膜等。亦可於抗反射膜118與p型半導體基板110之間進一步存在氧化矽等表面保護膜(未圖示)。另外，亦可使用本發明的鈍化層作為表面保護膜。
繼而，如圖15中的(k)所示，於背面的一部分區域上形成以氧化鋁作為主成分的鈍化層119。鈍化層119的形成方法例如可列舉：使用公知的賦予方法等，於半導體基板上賦予鈍化層形成用組成物而形成組成物層，並對該組成物層進行熱處理(煅燒)的方法。具體而言，鈍化層形成用組成物的賦予方法可列舉：浸漬法、絲網印刷等各種印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗機法、噴墨法等。該些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法、噴墨法等，更佳為絲網印刷法。
對半導體基板的鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而適當選擇。例如，能以所形成的鈍化層的厚度成為上述較佳厚度 的方式來適當調整鈍化層形成用組成物的賦予量。
鈍化層形成用組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層所含的有機鋁化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)，則並無特別限制。其中，較佳為可形成不具有特定結晶結構的非晶狀的Al2O3層的熱處理(煅燒)條件。藉由鈍化層包含非晶狀的Al2O3層，可使鈍化層更有效地具有負電荷，從而可獲得更優異的鈍化效果。具體而言，熱處理(煅燒)溫度較佳為400℃以上，更佳為400℃~900℃，進而佳為450℃~800℃。另外，熱處理(煅燒)時間可根據熱處理(煅燒)溫度等來適當選擇。例如，熱處理(煅燒)時間可設定為0.1小時~10小時，較佳為0.2小時~5小時。
藉由在背面的p型層上形成由上述鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層119，可製造發電效率優異的太陽電池元件。
其後，如圖15中的(1)所示，於受光面及背面側賦予電極形成用糊後進行熱處理，如圖15中的(m)所示般形成受光面電極120及背面電極121。藉由使用含有玻璃粉末(具有燒穿性)者作為受光面電極形成用糊，可如圖15中的(m)所示般貫穿抗反射膜115，於n型擴散層113上形成受光面電極120而獲得歐姆接觸。如此，可獲得第三太陽電池元件。
由利用包括圖15所示的製造步驟的製造方法所製造的第三太陽電池元件中，可將由鋁等所形成的背面電極設定為點接觸結構(例如，圖17所示的電極配置)，從而可減少基板的翹曲 等。進而，藉由使用上述鈍化層形成用組成物，可於形成有電極的區域以外的p型層上以優異的生產性來形成鈍化層。
圖16為使用n型半導體基板的例子，可藉由在圖15中將p型與n型替換來實施。具體而言，將p型半導體基板110換成n型半導體基板130，將n型擴散層形成用組成物111換成p型擴散層形成用組成物131，將n型擴散層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)112換成p型擴散層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)132，將第1n型擴散層113換成第1p型擴散層133，將第2n型擴散層115換成第2p型擴散層135，將p型擴散層形成用組成物116換成n型擴散層形成用組成物136，將p型擴散層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)116'換成n型擴散層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)136'，將p+型擴散層117換成n+型擴散層137。另外，圖15中的PSG(磷矽酸鹽玻璃)層114於圖16中成為硼矽酸鹽玻璃(BoroSilicate Glass，BSG)層134。
圖17為示意性地表示形成有背面電極121的半導體基板中的背面電極121的配置的一例的平面圖。於圖17中，將多個矩形狀的背面電極121彼此分開而配置於p型半導體基板110上。另外，圖18為示意性地表示形成有背面電極121的半導體基板中的背面電極配置的另一例的平面圖。於圖18中，將2個長方形狀的背面電極121以各自的長邊成平行的方式配置於p型半導體基板110上。本發明中的背面電極121的配置可為圖17所示的實施方式，亦可為圖18所示的實施方式。
圖19為示意性地表示形成有受光面電極120的半導體基板中的受光面電極的配置的一例的平面圖。作為受光面電極120，例如亦可如圖19所示般形成受光面匯流條電極50、及受光面指狀電極51。於圖19中，L2表示半導體基板的一邊的長度，L8表示受光面匯流條電極50的寬度，L9表示受光面指狀電極51的寬度。受光面匯流條電極50的寬度L8較佳為500μm~3mm，受光面指狀電極51的寬度L9較佳為10μm~400μm。
圖20為於p型半導體基板110上形成有背面電極121及鈍化層119的半導體基板的背面的平面圖的一例。於圖20中，將多個矩形狀的背面電極121彼此分開而配置，於背面電極121以外的區域中形成有鈍化層119。於圖20中，L1表示形成有鈍化層119的區域的一邊的長度，L2表示p型半導體基板110的一邊的長度。L3及L4分別表示矩形狀的背面電極121的一邊的長度。L3及L4分別較佳為10μm~156mm。
圖21為於p型半導體基板110上形成有背面電極121及鈍化層119的半導體基板的背面的平面圖的另一例。於圖21中，將2個長方形狀的背面電極121以各自的長邊成平行的方式配置，於背面電極121以外的區域中形成有鈍化層119。於圖21中，L1表示形成有鈍化層119的區域的一邊的長度，L2表示p型半導體基板10的一邊的長度，L5表示長方形狀的背面電極121的短邊的長度。L5較佳為50μm~10mm。
另外，p型半導體基板110的一邊的長度L2較佳為125 mm~156mm。形成鈍化層119的區域的一邊的長度L1較佳為100μm~156mm。
<太陽電池模組>
太陽電池模組含有至少一個上述太陽電池元件，是於太陽電池元件的電極上配置配線材料而構成。太陽電池進一步視需要亦可經由配線材料將多個太陽電池元件連結，進而利用密封材料加以密封而構成。
上述配線材料及密封材料並無特別限制，可自業界通常所用者中適當選擇。
上述太陽電池模組的大小並無限制。較佳為0.5m2~3m2。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明加以具體說明，但本發明不限定於該些實施例。另外，只要無特別說明，則「%」為質量基準。
<實施例1A>
(鈍化層形成用組成物1A的製備)
將三-第二丁氧基鋁2.00g及萜品醇(日本萜烯化學股份有限公司，產品名萜品醇(Terpineol)-LW)2.01g混合，製備有機鋁化合物溶液。另將乙基纖維素(日進化成股份有限公司，乙基纖維素(Ethocel)STD200)5.00g及萜品醇95.02g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。將所得的有機鋁化合物溶液2.16g與乙基纖維素溶液3.00g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物1A。乙基纖維素於鈍化層形成用組成物 1A中的含有率成為2.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.9%。表1中示出各成分的含有率。另外，於表1的組成的記載中，「-」表示未添加。
(鈍化層的形成)
使用表面為鏡面形狀的單晶型p型矽基板(三菱住友(SUMCO)股份有限公司，50mm見方，厚度：625μm)作為半導體基板。使用RCA清洗液(關東化學股份有限公司，前沿清潔劑(Frontier Cleaner)-A01)對矽基板於70℃下進行5分鐘浸漬清洗，進行前處理。
其後，於經前處理的矽基板上，使用絲網印刷法以乾燥後的厚度成為5.0μm的方式將上述所得的鈍化層形成用組成物1A賦予至鏡面形狀側的整個面上，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。繼而於550℃下進行1小時熱處理(煅燒)後，於室溫(25℃)下放置冷卻而製作評價用基板。
(鈍化層的平均厚度及密度的評價)
使用觸針式階差計(安邁(AmBios)公司，XP-2)，於速度為0.1mm/s、針負重為0.5mg的條件下對所製作的鈍化層的厚度測定3點，以其算術平均值的形式來求出平均厚度。將評價結果示於表1中。
另外，根據賦予前及熱處理(煅燒)後的半導體基板的質量差、與鈍化層的面積及厚度，來算出鈍化層的密度。將評價結果示於表1中。另外，表1的評價的記載中，「-」表示未評價。
(確認是否存在結晶氧化鋁)
對於評價用基板的鈍化層，藉由X射線繞射分析法來確認是否存在結晶氧化鋁，結果未檢測到結晶氧化鋁，得知氧化鋁全部為非晶質結構的氧化鋁。X射線繞射分析法的測定條件如下。
對於形成有鈍化層的矽基板，使用X射線繞射計(理學(Rigaku)股份有限公司，LAD-2X)來測定X射線繞射圖案。於X射線源為Cu-Kα、輸出電壓為40kV、輸出電流為20mA、入射狹縫為1°、散射狹縫為1°、受光狹縫為0.3mm、掃描速度為2° min-1的條件下進行測定。所得的X射線繞射圖案中僅觀察到矽的波峰，未觀察到來源於結晶氧化鋁的波峰。
(有效壽命的測定)
對於上述所得的評價用基板，使用壽命測定裝置(日本施美樂博(Semilab)股份有限公司，WT-2000PVN)，於室溫(25℃)下藉由反射微波光電導衰減法來測定剛製作後(1小時後)的有效壽命(μs)。所得的評價用基板的賦予有鈍化層形成用組成物的區域的剛製作後的有效壽命為220μs。
另外，如以下般進行經時穩定性的評價。將結果示於表1中。另外，經時穩定性是藉由以下方式來評價：於50℃、80%RH的恆溫恆濕槽中放入評價用基板，保存1個月後與上述同樣地測定有效壽命。若保存後的有效壽命長，則可謂經時穩定性優異。將評價結果示於表1中。
(太陽電池元件的製作)
將利用氧氯化磷於兩面上形成n型擴散層、進而於單面(受光面側)上形成SiNx膜所得的156mm見方的p型矽基板(愛德萬(Advantec)股份有限公司，n型擴散層薄片電阻：60Ω/□，經兩面紋理處理，SiNx膜的厚度：80nm)用作半導體基板。於半導體基板的背面上，以組成物層成為如圖6所示般的圖案的方式使用上述所得的鈍化層形成用組成物1A進行絲網印刷。具體而言，使用與圖8所示的具有8mm×8mm的正方形狀的開口部60及非開口部61的背面電極形成用的絲網遮罩版具有相反的開口部圖案的絲網遮罩版(圖8的正方形狀的開口部60成為非開口部的版)，於背面電極形成預定區域以外的區域上，以乾燥後的厚度成為5μm的方式來絲網印刷鈍化層形成用組成物1A，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。繼而於550℃下進行1小時熱處理(煅燒)，形成鈍化層後，放置冷卻至室溫(25℃)為止。
繼而，使用圖8所示的背面電極形成用的絲網遮罩版，於背面電極形成預定區域上絲網印刷鋁電極糊(PVG solutions股份有限公司，PVG-AD-02)，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。繼而，於受光面側，使用如圖9所示般的具有匯流條寬度為1.5mm、指寬度為150μm的開口部的受光面電極形成用的絲網遮罩版來絲網印刷銀電極糊(杜邦(Dupant)股份有限公司，PV159A)，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。其後，使用隧道型煅燒爐(則武股份有限公司(Noritake Co.,Limited))於700℃下進行熱處理(煅燒)而形成受光面電極及背面電極，製作太陽電池元件。
於太陽電池元件的剛製作後(1小時後)，使用太陽電池元件太陽模擬器(solar simulator)(瓦克母電創(Wacom Electric)股份有限公司，XS-155S-10)來評價發電特性(短路電流密度、開路電壓、曲線因數、轉換效率)。將結果示於表1中。另外，以受光面積成為125mm×125mm的方式覆蓋遮罩來進行評價。發電特性是依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)來測定。
另外，將所製作的太陽電池元件放入至50℃、80%RH的恆溫恆濕槽中，保存1個月後，評價保存後的太陽電池元件的發電特性。將結果示於表1中。保存後的轉換效率的變化率為97.7%，轉換效率降低2.3%。將評價結果示於表1中。
<實施例2A>
將三-第二丁氧基鋁4.79g、乙醯乙酸乙酯2.56g及萜品醇4.76g混合，於25℃下攪拌1小時而獲得有機鋁化合物溶液。另將乙基纖維素12.02g及萜品醇88.13g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。繼而，將有機鋁化合物溶液2.93g及乙基纖維素溶液2.82g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物2A。乙基纖維素的鈍化層形成用組成物2A中的含有率成為5.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.1%。
除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物2A以外，與實施例1A同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為204μs。
除了使用鈍化層形成用組成物2A代替鈍化層形成用組成物1A以外，與實施例1A同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表1中。
<實施例3A>
將三-第二丁氧基鋁4.96g、二乙基丙二酸3.23g及萜品醇5.02g混合，於25℃下攪拌1小時而獲得有機鋁化合物溶液。將所得的有機鋁化合物溶液2.05g及與實施例2A同樣地製備的乙基纖維素溶液2.00g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物3A。乙基纖維素的鈍化層形成用組成物3A中的含有率成為5.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.0%。
除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物3A以外，與實施例1A同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為183μs。
除了使用鈍化層形成用組成物3A代替鈍化層形成用組成物1A以外，與實施例1A同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表1中。
<實施例4A>
將硬脂醯胺7.52g及萜品醇67.67g混合，於130℃下攪拌1小時而製備硬脂醯胺溶液。將(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.25g、萜品醇0.83g、異冰片基環己醇16.07g及硬脂醯胺溶液1.30g混合，製備鈍化層形成用組成物4A。硬脂醯胺於鈍化層形成用組成物4A中的含有率成為0.64%，有機鋁化合物的含有率成為11.0%。
除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物4A以外，與實施例1A同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為130μs。
除了使用鈍化層形成用組成物4A代替鈍化層形成用組成物1A以外，與實施例1A同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表1中。
<實施例5A>
於實施例1A的太陽電池元件的製作中，代替利用絲網印刷法來形成鋁電極，而使用鋁蒸鍍機(三悠(Sanyu)電子股份有限公司，SVC-700TM)以125mm×125mm的整體圖案進行蒸鍍，除此以外，與實施例1A同樣地製作太陽電池元件。鋁蒸鍍是真空度達到10-4Pa以下後進行，將半導體基板與蒸鍍源的距離設定為70mm，處理5分鐘而進行鋁蒸鍍。與實施例1A同樣地進行評價，將評價結果示於表1中。
<比較例1A>
於實施例1A中，除了不進行鈍化層形成用組成物1A的賦予以外，與實施例1A同樣地製作評價用基板。測定評價用基板的有效壽命並進行評價。有效壽命為20μs。
於實施例1A中，除了不進行鈍化層形成用組成物1A的賦予以外，與實施例1A同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表1中。
<比較例2A>
將四乙氧基矽烷2.01g、萜品醇1.99g及與實施例2A同樣地製備的乙基纖維素溶液4.04g混合，製備無色透明的組成物C2。
除了使用上述所製備的組成物C2以外，與實施例1A同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為23μs。
除了使用組成物C2來代替鈍化層形成用組成物1A以外，與實施例1A同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表1中。
<實施例1B>
(鈍化層形成用組成物1B的製備)
將三-第二丁氧基鋁2.00g及萜品醇(日本萜烯化學股份有限公司，產品名：萜品醇(Terpineol)-LW)2.01g混合，製備有機鋁化合物溶液。另將乙基纖維素(日進化成股份有限公司，乙基纖維素(Ethocel)STD200)5.00g及萜品醇95.02g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。將所得的有機鋁化合物溶液2.16g與乙基纖維素溶液3.00g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物1B。乙基纖維素於鈍化層形成用組成物1B中的含有率成為2.9%，有機鋁化合物的含有率成為21%。於表2中示出各成分的含有率。另外，於表2的組成的記載中，「-」表示未添加。
(鈍化層的形成)
使用表面為鏡面形狀的單晶型n型矽基板(三菱住友(SUMCO)股份有限公司，50mm見方，厚度：625μm)作為半導體基板。使用RCA清洗液(關東化學股份有限公司，前沿清潔 劑(Frontier Cleaner)-A01)對矽基板於70℃下進行5分鐘浸漬清洗，進行前處理。
其後，於經前處理的矽基板上，使用絲網印刷法以乾燥後的厚度成為5.0μm的方式將上述所得的鈍化層形成用組成物1B賦予至鏡面形狀側的單面整個面上，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。繼而於550℃下進行1小時熱處理(煅燒)。其後，矽基板的相反面亦同樣地進行處理，製作於矽基板的兩面上形成有鈍化層的評價用基板。
使用X射線繞射裝置(理學(Rigaku)股份有限公司，LAD-2X)，對在兩面上形成有鈍化層的半導體基板的X射線繞射圖進行測定，結果未觀察到Si以外的結晶物，於鈍化層中未檢測到結晶的氧化鋁。將評價結果示於表2中。另外，X射線繞射分析法的測定條件如下。
對於形成有鈍化層的矽基板，使用X射線繞射計(理學(Rigaku)股份有限公司，LAD-2X)來測定X射線繞射圖案。於X射線源為Cu-Kα、輸出電壓為40kV、輸出電流為20mA、入射狹縫為1°、散射狹縫為1°、受光狹縫為0.3mm、掃描速度為2° min-1的條件下進行測定。
(鈍化層的平均厚度及密度的評價)
使用觸針式階差計(安邁(AmBios)，XP-2)，於速度為0.1mm/s、針負重為0.5mg的條件下對所製作的評價用基板的鈍化層的厚度測定3個部位，算出鈍化層的平均厚度。將評價結果示於 表2中。
另外，根據賦予前及熱處理(煅燒)後的半導體基板的質量差、與鈍化層的面積及厚度來算出鈍化層的密度。將評價結果示於表2中。另外，於表2的評價的記載中，「-」表示未評價。
(有效壽命的測定)
對於上述所得的評價用基板，使用壽命測定裝置(日本施美樂博(Semilab)股份有限公司，WT-2000PVN)，於室溫(25℃)下藉由反射微波光電導衰減法來測定剛製作後(1小時後)的有效壽命(μs)。所得的評價用基板的賦予有鈍化層形成用組成物的區域的剛製作後的有效壽命為220μs。
另外，如以下般進行經時穩定性的評價。將結果示於表2中。另外，經時穩定性是藉由以下方式評價：於50℃、80%RH的恆溫恆濕槽中放入評價用基板，保存1個月後與上述同樣地測定有效壽命。若保存後的有效壽命長，則可謂經時穩定性優異。將評價結果示於表2中。
(太陽電池元件的製造方法)
使用上述所得的鈍化層形成用組成物，製作具有如圖13所示的結構的太陽電池元件。以下示出具體的製作方法。首先對於n型矽基板，藉由雷射鑽孔(laser drill)來形成貫穿受光面及背面兩面的直徑為100μm的通孔(貫通孔)。另外，於受光面側形成紋理及n+型擴散層。其後，將鈍化層形成用組成物賦予至受光面的整個面及背面的電極形成預定區域以外的區域上，進行乾燥處 理而形成組成物層。其後，於550℃下進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層。
繼而，於受光面的鈍化層上形成抗反射膜。另外，n+型擴散層亦分別形成於通孔內部及背面的一部分(n型擴散區域)上。然後，利用萜品醇將銀電極糊(杜邦(Dupant)股份有限公司，PV159A)稀釋至5倍，藉由噴墨法而填充至先形成的貫通孔內部，進而於受光面側亦以柵格(grid)狀印刷。
另一方面，於來源於n型矽基板的背面的n型擴散區域上，以於通孔上形成銀電極糊層的方式以條紋狀來印刷銀電極糊(杜邦(Dupant)股份有限公司，PV159A)。具體而言，以形成圖12所示的背面電極20的方式以圖案狀來印刷銀電極糊。另外，於銀電極糊層以外的區域中，以形成圖12所示的背面電極21的方式以圖案狀來印刷鋁電極糊(愛德萬(Advantec)股份有限公司，PVG-AD-02)，形成鋁電極糊層。對其使用隧道爐(則武股份有限公司(Noritake Co.,Limited))，於大氣環境下、於熱處理(煅燒)最高溫度為800℃的條件下進行保持時間為10秒鐘的熱處理，製作形成有所需的電極的太陽電池元件。
此時，對於形成有鋁電極糊層的部分，藉由熱處理(煅燒)而鋁擴散至p型矽基板內，由此形成p+型擴散層(p型擴散區域)。另外，於背面的形成有背面電極的區域以外的區域上，形成含有氧化鋁的鈍化層。
於太陽電池元件的剛製作後(1小時後)，使用太陽電池 元件太陽模擬器(solar simulator)(瓦克母電創(Wacom Electric)股份有限公司，XS-155S-10)來評價發電特性(短路電流密度、開路電壓、曲線因數、轉換效率)。將結果示於表2中。另外，以受光面積成為125mm×125mm的方式覆蓋遮罩進行評價。發電特性是依據JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)來測定。
另外，將所製作的太陽電池元件放入至50℃、80%RH的恆溫恆濕槽中，保存1個月後，評價保存後的太陽電池元件的發電特性。將結果示於表2中。保存後的轉換效率的變化率為98.0%，轉換效率降低了2.0%。將評價結果示於表2中。
<實施例2B>
將三-第二丁氧基鋁4.79g、乙醯乙酸乙酯2.56g及萜品醇4.76g混合，於25℃下攪拌1小時而獲得有機鋁化合物溶液。另將乙基纖維素12.02g及萜品醇88.13g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。繼而，將有機鋁化合物溶液2.93g及乙基纖維素溶液2.82g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物2B。乙基纖維素於鈍化層形成用組成物2B中的含有率成為5.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.1%。
除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物2B以外，與實施例1B同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為204μs。
除了使用鈍化層形成用組成物2B代替鈍化層形成用組 成物1B以外，與實施例1B同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表2中。
<實施例3B>
將三-第二丁氧基鋁4.96g、二乙基丙二酸3.23g及萜品醇5.02g混合，於25℃下攪拌1小時而獲得有機鋁化合物溶液。將所得的有機鋁化合物溶液2.05g及與實施例2B同樣地製備的乙基纖維素溶液2.00g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物3B。乙基纖維素於鈍化層形成用組成物3B中的含有率成為5.9%，有機鋁化合物的含有率成為20%。
除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物3B以外，與實施例1B同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為183μs。
除了使用鈍化層形成用組成物3B代替鈍化層形成用組成物1B以外，與實施例1B同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表2中。
<實施例4B>
將硬脂醯胺7.52g及萜品醇67.67g混合，於130℃下攪拌1小時而製備硬脂醯胺溶液。將(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁(乙基乙酸二異丙醇鋁)2.25g、萜品醇0.83g、異冰片基環己醇16.07g及硬脂醯胺溶液1.30g混合，製備鈍化層形成用組成物4B。硬脂醯胺於鈍化層形成用組成物4B中的含有率成為0.6%，有機鋁化合物的含有率成為11.0%。
除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物4B以外，與實施例1B同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。有效壽命為130μs。
除了使用鈍化層形成用組成物4B代替鈍化層形成用組成物1B以外，與實施例1B同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表2中。
<實施例5B>
使用鈍化層形成用組成物1B來製作如圖11所示般的結構的太陽電池元件。於n型半導體基板11的受光面上，依序形成n+型擴散層12、半導體基板鈍化層16及抗反射膜13。另外，於背面上，於n+型擴散層12(n型擴散區域)上形成背面電極17，於p+型擴散層14(p型擴散區域)上形成背面電極15。另外，於背面的形成有背面電極15及背面電極17的區域以外的區域上，形成半導體基板鈍化層16。
除了使用所得的如圖11所示般的太陽電池元件以外，與實施例1B同樣地進行評價。將評價結果示於表2中。
<比較例1B>
於實施例1B中，除了不進行鈍化層形成用組成物1B的賦予以外，與實施例1B同樣地製作評價用基板。測定評價用基板的有效壽命並進行評價。有效壽命為20μs。
於實施例1B中，除了不進行鈍化層形成用組成物1B的賦予以外，與實施例1B同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進 行評價。將評價結果示於表2中。
<比較例2B>
將四乙氧基矽烷2.01g、萜品醇1.99g及與實施例2B同樣地製備的乙基纖維素溶液4.04g混合，製備無色透明的組成物C2。
除了使用上述所製備的組成物C2以外，與實施例1B同樣地於經前處理的矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。測定評價用基板的有效壽命並進行評價。有效壽命為23μs。
除了使用組成物C2來代替鈍化層形成用組成物1B以外，與實施例1B同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表2中。
<實施例1C>
[半導體基板的準備]
(鈍化層形成用組成物1C的製備)
將作為有機鋁化合物的三-第二丁氧基鋁2.00g及萜品醇(日本萜烯化學股份有限公司，產品名：萜品醇(Terpineol)-LW)2.01g混合而製備有機鋁化合物溶液。另將乙基纖維素(日進化成股份有限公司，乙基纖維素(Ethocel)STD200)5.00g及萜品醇95.02g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。將所得的有機鋁化合物溶液2.16g與乙基纖維素溶液3.00g混合，製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物1C。鈍化層形成用組成物1C中的乙基纖維素的含有率成為2.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.9%。於表3中示出各成分的含有率。另外，於表3的組成的記載中，「-」表示未添加。
(鈍化層的形成)
使用表面為鏡面形狀的單晶型p型矽基板(三菱住友(SUMCO)股份有限公司，50mm見方，厚度：625μm)作為半導體基板。使用RCA清洗液(關東化學股份有限公司，前沿清潔劑(前沿清潔劑(Frontier Cleaner))-A01)，對p型矽基板於70℃下進行5分鐘浸漬清洗，進行前處理。
其後，於經前處理的矽基板上，使用絲網印刷法以乾燥後的厚度成為5.0μm的方式將上述所得的鈍化層形成用組成物1C賦予至鏡面形狀側的面的整個面上，於150℃下進行3分鐘乾燥處 理。繼而於550℃下進行1小時熱處理(煅燒)後，於室溫(25℃)下放置冷卻而製作評價用基板。
(鈍化層的平均厚度及密度的測定)
使用觸針式階差計(安邁(AmBios)公司，XP-2)，於速度為0.1mm/s、針負重為0.5mg的條件下，對所製作的評價用基板中的鈍化層的厚度測定3點，以其算術平均值的形式求出平均厚度。將評價結果示於表3中。
另外，根據賦予前及熱處理(煅燒)後的半導體基板的質量差、與鈍化層的面積及厚度來算出鈍化層的密度。將評價結果示於表3中。另外，於表3的評價的記載中，「-」表示未評價。
(確認是否存在結晶氧化鋁)
對於評價用基板的鈍化層，藉由X射線繞射分析法來確認是否存在結晶氧化鋁，結果未檢測到結晶氧化鋁，得知氧化鋁全部為非晶質結構的氧化鋁。X射線繞射分析法的測定條件如下。
使用X射線繞射計(理學(Rigaku)股份有限公司，LAD-2X)，對形成有鈍化層的矽基板測定X射線繞射圖案。於X射線源為Cu-Kα、輸出電壓為40kV、輸出電流為20mA、入射狹縫為1°、散射狹縫為1°、受光狹縫為0.3mm、掃描速度為2° min-1的條件下進行測定。所得的X射線繞射圖案中僅觀察到矽的波峰，未觀察到來源於結晶氧化鋁的波峰。
(有效壽命的測定)
對於上述所得的評價用基板，使用壽命測定裝置(日本施美 樂博(Semilab)股份有限公司，WT-2000PVN)，於室溫(25℃)下藉由反射微波光電導衰減法來測定剛製作後(1小時後)的有效壽命(μs)。所得的評價用基板中，賦予有鈍化層形成用組成物的區域的剛製作後的有效壽命為220μs。
另外，如以下般進行經時穩定性的評價。將結果示於表3中。另外，經時穩定性是藉由以下方式來評價：於50℃、80%RH的恆溫恆濕槽中放入評價用基板，保存後1個月與上述同樣地測定有效壽命。若保存後的有效壽命長，則可謂經時穩定性優異。將評價結果示於表3中。
(太陽電池元件的製作)
將磷酸二氫銨(和光純藥工業股份有限公司)10g、乙基纖維素(陶氏化學(Dow Chemical)日本股份有限公司、STD200)5g及萜品醇(日本萜烯化學股份有限公司，萜品醇(Terpineol)-LW)混合，於100℃下進行30分鐘熱處理，製備n型擴散層形成用組成物。利用圖19所示的圖案的絲網遮罩版來印刷該n型擴散層形成用組成物，繼而於150℃下進行乾燥。其後，於900℃下進行20分鐘熱處理，形成第1n型擴散層。
另外，另為了測定第1n型擴散層的薄片電阻，而於與上述相同樣的條件下但改變為45mm×45mm的整體圖案而印刷n型擴散層形成用組成物，進行熱處理，製作薄片電阻測定用的試樣。該n型擴散層的薄片電阻為40Ω/□。薄片電阻是利用四探針測定裝置(三菱化學股份有限公司，Loresta-EP)來測定。
形成第1n型擴散層後，使用氧氯化磷於820℃下進行20分鐘熱處理，於兩面上形成第2n型擴散層。第2n型擴散層的薄片電阻為110Ω/□。繼而，利用5%氫氟酸水溶液進行蝕刻。
其後，於受光面側藉由電漿激發化學氣相成長(Plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD)以厚度成為80nm的方式來形成SiNx膜。繼而，於背面上使用鈍化層形成用組成物1，以成為如圖20所示般的圖案的方式使用上述所得的鈍化層形成用組成物1C來進行絲網印刷。具體而言，使用與圖22所示的具有8mm×8mm的正方形狀的開口部60及非開口部61的背面電極形成用的絲網遮罩版具有相反的開口部圖案的絲網遮罩版(圖22的正方形狀的開口部60成為非開口部的版)，於背面電極形成預定區域以外的區域中，以乾燥後的厚度成為5μm的方式來絲網印刷鈍化層形成用組成物1C，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。繼而於700℃下進行10分鐘熱處理(煅燒)後，放置冷卻至室溫(25℃)為止，形成鈍化層。
繼而，使用圖22所示的背面電極形成用的絲網遮罩版，於背面電極形成預定區域上絲網印刷鋁電極糊(PVG solutions股份有限公司，PVG-AD-02)，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。然後，於受光面側使用如圖23所示般的具有匯流條寬度為1.5mm、指寬度為150μm的開口部的受光面電極形成用的絲網遮罩版來絲網印刷銀電極糊(杜邦(Dupant)股份有限公司，PV159A)，於150℃下進行3分鐘乾燥處理。其後，使用隧道型煅燒爐(則武股 份有限公司(Noritake Co.,Limited))於700℃下進行熱處理(煅燒)，形成受光面電極及背面電極，製作太陽電池元件。
於太陽電池元件的剛製作後(1小時後)，使用太陽電池元件太陽模擬器(solar simulator)(瓦克母電創(Wacom Electric)股份有限公司，XS-155S-10)來評價發電特性(短路電流密度、開路電壓、曲線因數、轉換效率)。將結果示於表3中。另外，以受光面積成為125mm×125mm的方式覆蓋遮罩進行評價。發電特性是依據JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)來測定。
另外，將所製作的太陽電池元件放入至50℃、80%RH的恆溫恆濕槽中，保存1個月後，評價保存後的太陽電池元件的發電特性。將結果示於表3中。保存後的轉換效率的變化率為98.9%，轉換效率降低了1.1%。將評價結果示於表3中。
<實施例2C>
將作為有機鋁化合物的三第-二丁氧基鋁4.79g、乙醯乙酸乙酯2.56g及萜品醇4.76g混合，於25℃下攪拌1小時而獲得有機鋁化合物溶液。另將乙基纖維素12.02g及萜品醇88.13g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。繼而將有機鋁化合物溶液2.93g及乙基纖維素溶液2.82g混合，製成無色透明的溶液而製備鈍化層形成用組成物2C。鈍化層形成用組成物2C中的乙基纖維素的含有率成為5.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.1%。
除了使用鈍化層形成用組成物2C代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作評價用基板，並同樣地進行評價。有效壽命為204μs。
另外，除了使用鈍化層形成用組成物2C代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表3中。
<實施例3C>
將作為有機鋁化合物的三-第二丁氧基鋁4.96g、二乙基丙二酸3.23g及萜品醇5.02g混合，於25℃下攪拌1小時而獲得有機鋁化合物溶液。將所得的有機鋁化合物溶液2.05g、與實施例2C同樣地製備的乙基纖維素溶液2.00g混合而製成無色透明的溶液，製備鈍化層形成用組成物3C。鈍化層形成用組成物3C中的乙基纖維素的含有率成為5.9%，有機鋁化合物的含有率成為20.0%。
除了使用鈍化層形成用組成物3C來代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作評價用基板，並同樣地進行評價。有效壽命為183μs。
另外，除了使用鈍化層形成用組成物3C來代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表3中。
<實施例4C>
將硬脂醯胺7.52g及萜品醇67.67g混合，於130℃下攪拌1 小時而製備硬脂醯胺溶液。將作為有機鋁化合物的(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.25g、萜品醇0.83g、異冰片基環己醇16.07g及硬脂醯胺溶液1.30g混合，製備鈍化層形成用組成物4C。鈍化層形成用組成物4C中的硬脂醯胺的含有率成為0.6%，有機鋁化合物的含有率成為11.0%。
除了使用鈍化層形成用組成物4C代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作評價用基板，並同樣地進行評價。有效壽命為130μs。
另外，除了使用鈍化層形成用組成物4C代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表3中。
<實施例5C>
於實施例1C的太陽電池元件的製作中，代替利用絲網印刷法來形成鋁電極，而使用鋁蒸鍍機(三悠(Sanyu)電子股份有限公司，SVC-700TM)以125mm×125mm的整體圖案進行蒸鍍，除此以外，與實施例1C同樣地製作太陽電池元件。鋁蒸鍍是真空度達到10-4Pa以下後進行，將半導體基板與蒸鍍源的距離設定為70mm，處理5分鐘而進行鋁蒸鍍。與實施例1C同樣地進行評價，將評價結果示於表3中。
<比較例1C>
於實施例1C中，除了不進行鈍化層形成用組成物1C的賦予以外，與實施例1C同樣地製作評價用基板。有效壽命為20μs。 另外，除了不進行鈍化層形成用組成物1C的賦予以外，與實施例1C同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表3中。
<比較例2C>
將四乙氧基矽烷2.01g、萜品醇1.99g及與實施例2C同樣地製備的乙基纖維素溶液4.04g混合，製備無色透明的組成物C2。
除了使用組成物C2來代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作評價用基板，並同樣地進行評價。有效壽命為23μs。
除了使用組成物C2來代替鈍化層形成用組成物1C以外，與實施例1C同樣地製作太陽電池元件，並同樣地進行評價。將評價結果示於表3中。
由以上內容得知，本發明的太陽電池元件具有優異的轉換效率，且太陽電池特性的經時性的降低得到抑制。尤其藉由使用含有有機鋁化合物的半導體基板鈍化層形成用組成物，可形成具有優異鈍化效果的半導體基板鈍化層，使用其而製作的太陽電池元件顯示出高的轉換效率。進而得知，藉由使用含有有機鋁化合物的半導體基板鈍化層形成用組成物，可利用簡便的步驟將半導體基板鈍化層形成為所需的形狀。
再者，將日本專利申請案2013-007904、日本專利申請案2012-218388、日本專利申請案2012-218468及日本專利申請案2012-156472揭示的所有內容以參照的方式併入至本說明書中。
關於本說明書中記載的所有文獻、日本專利申請案及技術標準，與以下情況同樣地以引用的方式併入至本說明書中，上述情況為具體且分別記載將各文獻、日本專利申請案及技術標準以參照的方式併入的情況。
1‧‧‧p型半導體基板
2‧‧‧n+型擴散層
3‧‧‧抗反射膜
4‧‧‧p+型擴散層
5‧‧‧背面電極
6‧‧‧鈍化層
7‧‧‧受光面電極

Claims (22)

  1. 一種太陽電池元件，包括：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；受光面電極，其是配置於上述半導體基板的受光面上；背面電極，其是配置於上述半導體基板的背面上；以及鈍化層，其是配置於上述半導體基板的背面上，且含有氧化鋁。
  2. 一種太陽電池元件，包括：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面，於上述背面上具有含有p型雜質的p型擴散區域及含有n型雜質的n型擴散區域；第一金屬電極，其是設置於上述p型擴散區域上；第二金屬電極，其是設置於上述n型擴散區域上；以及鈍化層，其是設置於上述半導體基板的背面的一部分或全部的區域上，且含有氧化鋁。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的太陽電池元件，其中上述p型擴散區域與上述n型擴散區域是分開而配置，分別含有具有短邊及長邊的多個矩形部分，上述p型擴散區域所具有的多個矩形部分是以上述多個矩形部分的長邊的方向沿著上述n型擴散區域所具有的多個矩形部分的長邊的方向的方式配置，上述p型擴散區域所具有的多個矩形部分與上述n型擴散區 域所具有的多個矩形部分是交替而配置。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的太陽電池元件，其為背面接觸型的太陽電池元件。
  5. 一種太陽電池元件，包括：半導體基板，其具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；第1雜質擴散層的區域，其是配置於上述受光面的一部分上，且擴散有雜質；第2雜質擴散層的區域，其是配置於上述受光面上，且雜質濃度低於上述第1雜質擴散層；受光面電極，其是配置於上述第1雜質擴散層上；背面電極，其是配置於上述背面上；以及鈍化層，其是配置於上述受光面及上述背面的至少一個面上，且含有氧化鋁。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的太陽電池元件，其中上述第1雜質擴散層及上述第2雜質擴散層為n型擴散層或p型擴散層。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的太陽電池元件，其中上述鈍化層含有非晶質結構的氧化鋁。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的太陽電池元件，其中上述鈍化層的密度為1.0g/cm3~8.0g/cm3。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的太陽電池元件，其中上述鈍化層的平均厚度為5nm~50μm。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的太陽電池 元件，其中上述鈍化層為含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物的熱處理物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的太陽電池元件，其中上述有機鋁化合物含有下述通式(I)所表示的有機鋁化合物， [式中，R1分別獨立地表示碳數1~8的烷基；n表示0~3的整數；X2及X3分別獨立地表示氧原子或亞甲基；R2、R3及R4分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基]。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的太陽電池元件，其中於上述通式(I)中，R1分別獨立地為碳數1~4的烷基。
  13. 如申請專利範圍第11項或第12項所述的太陽電池元件，其中於上述通式(I)中，n為1~3的整數，R4分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基。
  14. 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項所述的太陽電池元件，其中上述鈍化層形成用組成物中，上述通式(I)所表示的有機鋁化合物的含有率為0.5質量%~80質量%。
  15. 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項所述的太陽電 池元件，其中上述鈍化層形成用組成物中，上述通式(I)所表示的有機鋁化合物的含有率為0.1質量%~50質量%。
  16. 如申請專利範圍第10項至第15項中任一項所述的太陽電池元件，其中上述鈍化層形成用組成物更含有液狀介質。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的太陽電池元件，其中上述液狀介質含有選自由萜烯溶劑、酯溶劑、醚溶劑及醇溶劑所組成的組群中的至少一種。
  18. 一種太陽電池元件的製造方法，其為如申請專利範圍第1項及第7項至第17項中任一項所述的太陽電池元件的製造方法，其包括：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板的受光面上，形成受光面電極的步驟；於上述半導體基板的背面上形成背面電極的步驟；於上述半導體基板的背面上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，而形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理而形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
  19. 一種太陽電池元件的製造方法，其為如申請專利範圍第2項至第4項及第7項至第17項中任一項所述的太陽電池元件的製造方法，其包括：分別於半導體基板的p型擴散區域上形成第一金屬電極、n型擴散區域上形成第二金屬電極的步驟，上述半導體基板為具有 受光面及與上述受光面為相反側的背面，且於上述背面上具有含有p型雜質的上述p型擴散區域及含有n型雜質的上述n型擴散區域；於上述半導體基板的背面的一部分或全部的區域中，賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，而形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理而形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
  20. 一種太陽電池元件的製造方法，其為如申請專利範圍第5項至第17項中任一項所述的太陽電池元件的製造方法，其包括：於具有受光面及與上述受光面為相反側的背面的半導體基板的上述受光面的一部分上，形成第1雜質擴散層的區域的步驟；於上述受光面上，形成雜質濃度低於上述第1雜質擴散層的第2雜質擴散層的區域的步驟；於上述第1雜質擴散層上形成受光面電極的步驟；於上述背面上形成背面電極的步驟；於上述受光面及上述背面的至少一個面上賦予含有有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物，而形成組成物層的步驟；以及對上述組成物層進行熱處理而形成含有氧化鋁的鈍化層的步驟。
  21. 如申請專利範圍第18項至第20項中任一項所述的太陽電池元件的製造方法，其包括：於400℃以上的溫度下進行上述熱處 理。
  22. 如申請專利範圍第18項至第21項中任一項所述的太陽電池元件的製造方法，其中形成上述組成物層的步驟包括：利用絲網印刷法將上述鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上。
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