TWI615395B - 鈍化層形成用組成物、帶有鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法、以及太陽電池 - Google Patents

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Abstract

本發明的鈍化層形成用組成物含有下述通式(I)所表示的有機鋁化合物，以及選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組成的組群中的至少一種烷醇鹽化合物。下述通式(I)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。

Description

鈍化層形成用組成物、帶有鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法、以及太陽電池
本發明是有關於一種鈍化層形成用組成物、帶有鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法、以及太陽電池。
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，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，於整個背面上塗佈含有鋁粉末及黏合劑的鋁糊，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，有減少鋁糊的塗佈量而使背面電極層的厚度變薄的方法。然而，若減少鋁糊的塗佈量，則自p型矽半導體基板的表面向內部擴散的鋁量變得不充分。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，對矽基板表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)。
此種於與受光面為相反之側(以下亦稱為「背面側」)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(以下亦簡稱為「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)。作為由形成此種氧化膜所得的鈍化效果，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)法或化學氣相沈積(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，已提出有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.)。
另一方面，若於矽基板的受光面側形成折射率大、鈍化效果亦大的層，則可提高光封閉效果且抑制少數載子的再結合速度，從而可提高太陽電池的發電效率。例如已提出有以下方法：利用溶膠凝膠法來形成使鈦等金屬與鋁複合而成的氧化膜，增大膜的折射率(例如參照《日本應用物理期刊(Japanese Journal of Applied Physics)》、45(2006)、5894~5901.)。
《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.中記載的方法中所用的鈍化層形成用組成物會隨時間經過而產生凝膠化等不良狀況，難以稱之為保存穩定性充分。進而，由《日本應用物理期刊(Japanese Journal of Applied Physics)》、45(2006)、5894~5901.中記載的方法所得的鈍化層難以稱之為折射率充分大，有來源於氧化鈦的光觸媒作用之擔憂，可能對太陽電池元件的密封樹脂造成損傷。
本發明是鑒於以上現有的問題而成，其課題在於提供一種鈍化層形成用組成物，該鈍化層形成用組成物可利用簡便的方法將折射率充分大的鈍化層形成為所需的形狀，且保存穩定性優異。另外，本發明的課題在於提供一種具有使用該鈍化層形成用組成物所得的折射率充分大的鈍化層的帶有鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法、以及太陽電池。
用以解決上述課題的具體手段如下。
<1>一種鈍化層形成用組成物，其含有：下述通式(I)所表示的有機鋁化合物，以及選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組 成的組群中的至少一種烷醇鹽化合物，
Figure TWI615395BD00001
[通式(I)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]。
<2>如<1>所記載的鈍化層形成用組成物，其更含有烷醇鈮。
<3>如<2>所記載的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鈮為選自由乙醇鈮(Niobium ethoxide)、異丙醇鈮、正丙醇鈮、正丁醇鈮及苯酚鈮(Niobium phenoxide)所組成的組群中的至少一種。
<4>如<1>至<3>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鹽化合物至少包含上述烷醇鈦，上述烷 醇鈦為選自由甲醇鈦、乙醇鈦、異丙醇鈦、正丙醇鈦、正丁醇鈦、第三丁醇鈦、異丁醇鈦、(二異丙醇)雙(乙醯丙酮)鈦及四(2-乙基-1-己醇)鈦所組成的組群中的至少一種。
<5>如<1>至<4>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鹽化合物至少包含上述烷醇鋯，上述烷醇鋯為選自由乙醇鋯、異丙醇鋯、正丙醇鋯、正丁醇鋯、第三丁醇鋯、乙醯丙酮鋯、三氟乙醯丙酮鋯及六氟乙醯丙酮鋯所組成的組群中的至少一種。
<6>如<1>至<5>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鹽化合物至少包含上述烷醇矽，上述烷醇矽為下述通式(II)所表示的烷醇矽，(R5O)(4-m)SiR6 m (II)
[通式(II)中，R5及R6分別獨立地表示碳數1~8的烷基；m表示0~3的整數]。
<7>如<1>至<6>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，其更含有樹脂。
<8>如<1>至<7>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，其更含有下述通式(III)所表示的化合物，
Figure TWI615395BD00002
<9>一種帶有鈍化層的半導體基板，其具有半導體基板及鈍化層，上述鈍化層是設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且為如<1>至<8>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物的熱處理物。
<10>一種帶有鈍化層的半導體基板的製造方法，其包括以下步驟：於半導體基板上的整個面或一部分上賦予如<1>至<8>中任一項所記載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，形成鈍化層的步驟。
<11>一種太陽電池元件，其具有：半導體基板，將p型層及n型層進行pn接合而成；鈍化層，設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且為如<1>至<8>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物的熱處理物；以及電極，配置於選自由上述半導體基板的上述p型層及n型層所組成的組群中一個以上的層上。
<12>一種太陽電池元件的製造方法，其包括以下步驟： 於具有將p型層及n型層進行接合而成的pn接合、且為選自由上述p型層及上述n型層所組成的組群中的一個以上的層上具有電極的半導體基板的具有上述電極的面的至少一部分上，賦予如<1>至<8>中任一項所記載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，形成鈍化層的步驟。
一種太陽電池，其具有如<11>所記載的太陽電池元件；以及配置於上述太陽電池元件的電極上的配線材料。
根據本發明，可提供一種鈍化層形成用組成物，該鈍化層形成用組成物可利用簡便的方法將折射率充分大的鈍化層形成為所需的形狀，且保存穩定性優異。另外，根據本發明，可提供一種具有使用該鈍化層形成用組成物所得的折射率充分大的鈍化層的帶有鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法、以及太陽電池。
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
8‧‧‧鋁電極/熱處理物
圖1(a)~圖1(d)為示意性地表示具有本發明的一實施形態的鈍化層的太陽電池元件的製造方法的一例的剖面圖。
圖2(a)~圖2(e)為示意性地表示具有本發明的一實施形態的鈍化層的太陽電池元件的製造方法的另一例的剖面圖。
圖3為示意性地表示具有本發明的一實施形態的鈍化層的背面電極型太陽電池元件的剖面圖。
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「~」所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。
<鈍化層形成用組成物>
本發明的鈍化層形成用組成物含有下述通式(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」)，以及選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組成的組群中的至少一種烷醇鹽化合物(以下亦稱為「特定的烷醇鹽化合物」)。上述鈍化層形成用組成物視需要亦可更含有其他成分。藉由鈍化層形成用組成物含有特定的有機鋁化合物及特定的烷醇鹽化合物，可利用簡便的方法將折射率充分大的鈍化層形成為所需的形狀。另外，該鈍化層形成用組成物的保存穩定性優異。
Figure TWI615395BD00003
通式(I)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、R2、R3、R4、X2及X3中的任一個存在多個的情形時，存在多個的相同記號所表示的基團可分別相同亦可不同。
將含有特定的有機鋁化合物及特定的烷醇鹽化合物的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上，形成所需形狀的組成物層，並對其進行熱處理(煅燒)，由此可將具有優異的鈍化效果、且具有充分大的折射率的鈍化層形成為所需的形狀。本發明的方法為無需蒸鍍裝置等的簡便且生產性高的方法。進而，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，上述鈍化層形成用組成物含有特定的有機鋁化合物及特定的烷醇鹽化合物，由此隨時間經過而產生凝膠化等不良狀況的情況得到抑 制，保存穩定性優異。
於本說明書中，半導體基板的鈍化效果可藉由以下方式來進行評價：使用WT-2000PVN(日本施美樂博(Semilab)股份有限公司)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。
此處，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。
(特定的有機鋁化合物)
上述鈍化層形成用組成物含有上述通式(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」)的至少一種。上述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，特定的有機鋁化合物藉由熱處理(煅燒)而成為氧化鋁(Al2O3)。
關於藉由鈍化層形成用組成物含有通式(I)所表示的有機鋁化合物而可形成具有優異鈍化效果的鈍化層的原因，發明者等人考慮為如下。
可認為，藉由對含有特定的有機鋁化合物及特定的烷醇鹽化合物的鈍化層形成組成物進行熱處理(煅燒)而形成的氧化鋁容易成為非晶狀態，故容易於與半導體基板的界面附近形成四配位氧化鋁層，可具有由四配位氧化鋁所引起的大的負固定電荷。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，因此可形成具有優異鈍化效果的鈍化層。進而可認為，藉由除了有機鋁化合物還含有特定的烷醇鹽化合物，所形成的鈍化層的折射率變大。
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)的電子能量損失能譜法(Electron Energy Loss Spectroscopy，EELS)的分析，對半導體基板的剖面研究結合方式。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。
再者，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，關於由本發明的鈍化層形成用組成物所形成的氧化鋁的熱處理層，由CV法所得的其表面能階密度與由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。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、3-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。另外，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，較 佳為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。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或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。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、3-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。
另外，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。
就保存穩定性的觀點而言，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的整數，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的整數，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，由通式(I)所表示且n為1~3的整數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、甲基乙醯乙酸二異丙醇鋁、三(乙基乙醯乙酸)鋁、單乙醯丙酮雙(乙基乙醯乙酸酯)鋁、三(乙醯丙酮)鋁等。
另外，於通式(I)中n為1~3的整數的特定的有機鋁化合物可使用製備品，亦可使用市售品。市售品例如可列舉：川研精化股份有限公司的商品名ALCH、ALCH-50F、ALCH-75、ALCH-TR、ALCH-TR-20、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的整數的特定的有機鋁化合物可藉由以下方式製備：將上述三烷醇鋁與上述具有2個羰基的特定結構的化合物混合。另外，亦可使用市售的螯合鋁化合物。
若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，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，視需要亦可存在溶劑，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的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。另外，與後述烷醇鈮、烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽的反應性越相近，越容易生成緻密且光觸媒作用小、折射率大的複合氧化物。
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。上述具有2個羰基的特定結構的化合物具體可列舉：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-二酮化合物；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β-酮酯化合物；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丙二酸二酯等。
於上述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，螯合鋁結構的個數較佳為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：適當調整將上述三烷醇鋁、與可和鋁形成螯合物的化合物混合的比率。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溶劑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及三異丙氧基鋁所組成的組群中的至少一種，更佳為使用乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁。
上述特定的有機鋁化合物中的螯合鋁結構的存在可藉 由通常所用的分析方法來確認。例如可使用紅外分光光譜、核磁共振光譜、熔點等來確認。
上述鈍化層形成用組成物中所含的上述特定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1質量%~70質量%，較佳為3質量%~60質量%，更佳為5質量%~50質量%，進而佳為10質量%~30質量%。
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、及使用溶劑的情形時對溶劑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、可穩定地獲得所需的鈍化效果的傾向。
(特定的烷醇鹽化合物)
本發明的鈍化層形成用組成物除了含有特定的有機鋁化合物以外，還含有選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組成的組群中的至少一種烷醇鹽化合物(以下亦稱為「特定烷醇鹽化合物」)。藉由含有選自特定烷醇鹽化合物中的至少一種，可與有機鋁化合物一起生成折射率大的複合氧化物，進而，亦可進一步提高鈍化效果。
藉由對本發明的鈍化層形成用組成物進行熱處理(煅燒)所形成的鈍化層與僅由有機鋁化合物所形成的鈍化層相比較，折射 率變大。例如，於受光面上形成有折射率大的鈍化層的太陽電池元件由於光的利用效率進一步提高，故發電效率提高。由鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層的折射率較佳為1.4以上，更佳為1.6以上，進而佳為1.6~2.5。
烷醇鈦並無特別限制，可自通常所用的烷醇鈦中適當選擇而使用。其中，就不易將與所形成的鈍化層接觸的樹脂等分解的觀點而言，烷醇鈦較佳為與通式(I)所表示的有機鋁化合物反應而複合，形成更緻密的複合氧化物者。烷醇鈦具體可列舉：甲醇鈦、乙醇鈦、異丙醇鈦、正丙醇鈦、正丁醇鈦、第三丁醇鈦、異丁醇鈦、(二異丙醇)雙(乙醯丙酮)鈦、四(2-乙基-1-己醇)鈦等。通常已知對烷醇鈦進行熱處理(煅燒)所得的氧化鈦的折射率大。然而，於將氧化鈦自身添加至鈍化層形成用組成物中使用的情形時，可能由氧化鈦所具有的光觸媒作用導致於太陽光等下將與鈍化層接觸的樹脂等分解。另一方面，於鈍化層形成用組成物中應用烷醇鈦的情形時，烷醇鈦與有機鋁化合物一起形成複合氧化物，可抑制光觸媒作用並且形成折射率大的鈍化層。
烷醇鋯只要與通式(I)所表示的有機鋁化合物反應而形成複合氧化物，則並無特別限制。烷醇鋯具體可列舉：乙醇鋯、異丙醇鋯、正丙醇鋯、正丁醇鋯、第三丁醇鋯、乙醯丙酮鋯、三氟乙醯丙酮鋯、六氟乙醯丙酮鋯等。通常已知對烷醇鋯進行熱處理(煅燒)所得的氧化鋯的折射率大。然而，於將氧化鋯自身添加至鈍化層形成用組成物中使用的情形時，可能由氧化鋯所具有 的光觸媒作用導致於太陽光等下將與鈍化層接觸的樹脂等分解。另一方面，於鈍化層形成用組成物中應用烷醇鋯的情形時，烷醇鋯與有機鋁化合物一起形成複合氧化物，可抑制光觸媒作用並且形成折射率大的鈍化層。
對烷醇矽加以說明。藉由對含有通式(I)所表示的有機鋁化合物的鈍化層形成組成物進行熱處理(煅燒)而形成的氧化鋁容易成為非晶狀態，局部地生成四配位氧化鋁。若生成四配位氧化鋁，則可獲得負固定電荷。此處，若鈍化層形成組成物中含有烷醇矽，則藉由熱處理(煅燒)而一併生成四配位氧化矽。 已知四配位氧化矽藉由同形替換而中心原子由矽替換為鋁。因此，若於氧化鋁層中形成四配位氧化矽，則結果容易生成具有負固定電荷的四配位氧化鋁。對烷醇矽進行熱處理(煅燒)所得的氧化矽自身的折射率雖然較氧化鋁更小，但藉由複合而容易生成四配位氧化鋁(成為負固定電荷源)，因此藉由以不使折射率大幅度地降低的程度地使用烷醇矽，可獲得更優異的鈍化效果。
烷醇矽只要與通式(I)所表示的有機鋁化合物、烷醇鈦、烷醇鋯或視需要而含有的烷醇鈮反應而形成複合氧化物，則並無特別限制。其中，烷醇矽較佳為下述通式(II)所表示的化合物。
(R5O)(4-m)SiR6 m (II)
式中，R5及R6分別獨立地表示碳數1~8的烷基。n表示0~3的整數。此處，於R5及R6的任一個存在多個的情形時，多個存在的R5或R6可分別相同亦可不同。
烷醇矽具體可列舉：四甲醇矽、四乙醇矽、四丙醇矽等。
選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組成的組群中的烷醇鹽化合物中，就與有機鋁化合物的反應性、所生成的複合氧化物的折射率及鈍化效果的觀點而言，較佳為使用選自由烷醇鈦及烷醇鋯所組成的組群中的至少一種，更佳為使用選自由異丙醇鈦、乙醇鋯及異丙醇鋯所組成的組群中的至少一種，進而佳為使用選自由異丙醇鈦及乙醇鋯所組成的組群中的至少一種。
關於選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組成的組群中的特定烷醇鹽化合物的含有率，其總量於鈍化層形成用組成物中較佳為0.5質量%~65質量%，更佳為1質量%~65質量%，進而佳為2質量%~60質量%。
另外，就所生成的複合氧化物的折射率及鈍化效果的觀點而言，上述特定烷醇鹽化合物的含量相對於通式(I)所表示的有機鋁化合物的含量之比(特定烷醇鹽化合物/通式(I)所表示的有機鋁化合物)較佳為0.01~1000，更佳為0.05~500，進而佳為0.1~100。
(烷醇鈮)
鈍化層形成用組成物亦可含有至少一種烷醇鈮。已知藉由對烷醇鈮進行熱處理(煅燒)所得的氧化鈮的折射率大，故藉由對 更含有烷醇鈮的鈍化層形成用組成物進行熱處理(煅燒)，可獲得折射率更大的鈍化層。
烷醇鈮只要與通式(I)所表示的有機鋁化合物反應而形成複合氧化物，則並無特別限制。烷醇鈮具體可列舉：乙醇鈮、異丙醇鈮、正丙醇鈮、正丁醇鈮、苯酚鈮等。
於鈍化層形成用組成物含有烷醇鈮的情形時，其含有率於鈍化層形成用組成物的總質量中較佳為0.2質量%~50質量%，更佳為0.5質量%~48質量%，進而佳為1質量%~46質量%。
另外，於鈍化層形成用組成物含有烷醇鈮的情形時，就所生成的複合氧化物的折射率及鈍化效果的觀點而言，烷醇鈮的含量相對於通式(I)所表示的有機鋁化合物的含量之比(烷醇鈮/通式(I)所表示的有機鋁化合物)較佳為0.01~1000，更佳為0.05~500，進而佳為0.1~100。
進而，於鈍化層形成用組成物含有烷醇鈮的情形時，另外就所生成的複合氧化物的折射率及鈍化效果的觀點而言，特定烷醇鹽化合物及烷醇鈮的總含量相對於通式(I)所表示的有機鋁化合物的含量之比較佳為0.01~1000，更佳為0.05~500，進而佳為0.1~100。
於鈍化層形成用組成物中，通式(I)所表示的有機鋁化合物、特定烷醇鹽化合物及視需要而含有的烷醇鈮的總含有率於鈍化層形成用組成物的總質量中較佳為1質量%~70質量%，更佳為3質量%~60質量%，進而佳為5質量%~50質量%。
(樹脂)
鈍化層形成用組成物亦可更含有至少一種樹脂。藉由含有樹脂，將上述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，可於形成有上述組成物層的區域上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。樹脂較佳為於將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上時，可將黏度調整至可形成良好的圖案的範圍內的樹脂。樹脂具體可列舉：聚乙烯醇、聚丙烯醯胺類、聚乙烯基醯胺類、聚乙烯基吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚環氧乙烷類、聚磺酸、聚丙烯醯胺烷基磺酸，纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基纖維素等纖維素醚等纖維素衍生物，明膠及明膠衍生物，澱粉及澱粉衍生物，海藻酸鈉及海藻酸鈉衍生物，三仙膠(xanthan)及三仙膠衍生物，瓜爾膠(guar gum)及瓜爾膠衍生物，硬葡聚糖(scleroglucan)及硬葡聚糖衍生物，黃蓍膠(tragacanth gum)及黃蓍膠衍生物，糊精(dextrin)及糊精衍生物，(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、(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。
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整黏度及觸變性(thixotropy)的 觀點而言，更佳為使用纖維素衍生物。
另外，該些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黏度而適當調整。就保存穩定性及圖案形成性的觀點而言，上述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。再者，樹脂的重量平均分子量是根據使用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)所測定的分子量分布利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，樹脂於鈍化層形成用組成物中的含有率可視需要而適當選擇。樹脂的含有率例如於鈍化層形成用組成物的總質量中較佳為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%，進而更佳為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，上述鈍化層形成用組成物中的上述有機鋁化合物與上述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。
(高沸點材料)
於鈍化層形成用組成物中，亦可與樹脂一併或作為代替樹脂的材料而使用高沸點材料。高沸點材料較佳為加熱時容易氣化而 無需脫脂處理的化合物。另外，高沸點材料尤佳為於印刷塗佈後可維持印刷形狀的高黏度的高沸點材料。滿足該些要求的材料例如可列舉通式(III)所表示的異冰片基環己醇。
Figure TWI615395BD00004
該通式(III)所表示的異冰片基環己醇可作為「特魯索伏(Terusolve)MTPH」(日本萜烯化學股份有限公司，商品名)而於商業上獲取。異冰片基環己醇的沸點高至308℃~318℃，另外於自組成物層中去除時，無需如樹脂般藉由熱處理(煅燒)來進行脫脂處理，而是可藉由加熱使其氣化，由此使其消失。因此，可於將鈍化層形成用組成物塗佈於半導體基板上之後的乾燥步驟中，將組成物中視需要而含有的溶劑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。
於鈍化層形成用組成物含有高沸點材料的情形時，高沸點材料的含有率於鈍化層形成用組成物的總質量中較佳為0.5質量%~85質量%，更佳為1質量%~80質量%，尤佳為2質量%~ 80質量%。
(溶劑)
上述鈍化層形成用組成物亦可含有溶劑。藉由鈍化層形成用組成物含有溶劑，黏度的調整變得更容易，有賦予性進一步提高並且可形成更均勻的鈍化層的傾向。上述溶劑並無特別限制，可視需要而適當選擇。其中，較佳為可將通式(I)所表示的有機鋁化合物及特定烷醇鹽化合物溶解而形成均勻的溶液的溶劑，更佳為含有至少一種有機溶劑。
溶劑具體可列舉：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、丙酮基丙酮等酮系溶劑；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、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(glycol diacetate)、乙酸甲氧基三乙二醇酯(methoxy triethylene glycol acetate)、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-戊內酯等酯系溶劑；乙腈、N-甲基吡咯烷酮(N-methyl pyrrolidinone)、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、三丙二醇等醇系溶劑；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(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-terpinene)、α-萜品醇(α-terpineol)、月桂油烯(myrcene)、別羅勒烯(alloocimene)、檸檬烯(limonene)、雙戊烯、α-蒎烯(α-pinene)、β-蒎烯、萜品醇、碳、羅勒烯(ocimene)、水芹烯(phellandrene)等萜烯系溶劑；水等。該等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，上述溶劑較佳為含有選自由萜烯系溶劑、酯系溶劑及醇系溶劑所組成的組群中的至少一種，更佳為含有選自由萜烯系溶劑所 組成的組群中的至少一種。
於鈍化層形成用組成物含有溶劑的情形時，溶劑的含有率是考慮到賦予性、圖案形成性及保存穩定性而決定。例如就組成物的賦予性及圖案形成性的觀點而言，溶劑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%。
(其他添加劑)
上述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，酸性化合物或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(Bronsted acids)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。
(物性值)
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。再者， 上述黏度是使用旋轉式剪切黏度計於25℃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。再者，剪切黏度是使用安裝有錐板(cone plate)(直徑為50mm，錐角為1°)的旋轉式剪切黏度計於溫度25℃下進行測定。
另一方面，於鈍化層形成用組成物含有高沸點材料代替樹脂的情形時，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1000s-1時的剪切黏度η3所算出的觸變比(η1/η3)較佳為1.05~100，更佳為1.1~50。
(鈍化層形成用組成物的製造方法)
上述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：利用通常所用的混合方法，將通式(I)所表示的有機鋁化合物、特定烷醇鹽化合物、及視需要而含有的樹脂、溶劑等混合。另外，亦可藉由以下方式製造：將樹脂溶解於溶劑中後，將其與通式(I)所表示的有機鋁化合物及特定烷醇鹽化合物混合。
進而，通式(I)所表示的有機鋁化合物亦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，視需要亦可使用溶劑， 亦可進行加熱處理。亦可將如此而製備的通式(I)所表示的有機鋁化合物及特定烷醇鹽化合物、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。
再者，上述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(GPC)等層析分析等來確認。
<帶有鈍化層的半導體基板>
本發明的帶有鈍化層的半導體基板具有半導體基板及鈍化層，該鈍化層是設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且其為本發明的鈍化層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)。上述帶有鈍化層的半導體基板藉由具有作為上述鈍化層形成用組成物的熱處理物層(煅燒物層)的鈍化層，而顯示出優異的鈍化效果。
半導體基板並無特別限制，可根據目的而自通常所用者中適當選擇。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。其中，較佳為矽基板。另外，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，較佳為形成有鈍化層的面為p型層的半導體基板。上述半導體基板上的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，上述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。
形成於上述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，鈍化層的平均厚度較佳為5nm~50μm，更佳為10nm~30μm，進而佳為15nm~20μm。鈍化層的平均厚度可利用干涉式膜厚計等來測定。
上述帶有鈍化層的半導體基板可應用於太陽電池元件、發光二極體元件等中。例如藉由應用於太陽電池元件中，可獲得轉換效率優異的太陽電池元件。於將上述帶有鈍化層的半導體基板應用於太陽電池元件中的情形時，鈍化層較佳為設於太陽電池元件的受光面側。
<帶有鈍化層的半導體基板的製造方法>
本發明的帶有鈍化層的半導體基板的製造方法包括以下步驟：於半導體基板上的整個面或一部分上賦予本發明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)而形成鈍化層的步驟。上述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，可利用簡便的方法將具有優異的鈍化效果及大的折射率的鈍化層形成為所需的形狀。
上述帶有鈍化層的半導體基板的製造方法較佳為於形成上述組成物層的步驟之前，更包括於半導體基板上賦予鹼性水溶液的步驟。即，較佳為於半導體基板上賦予上述鈍化層形成用組成物之前，利用鹼性水溶液來清洗半導體基板的表面。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及進行清洗。清洗時間較佳為10秒鐘~10分鐘，更佳為30秒鐘~5分鐘。
於RCA清洗中，首先將晶圓放入至稀氫氟酸水溶液(HF)中，將表面的薄Si氧化膜溶解，並且將附著於其上的大量異物亦同時去除。進而，如上述般利用氨水(NH4OH)-過氧化氫(H2O2)的混合溶液來去除有機物及顆粒，繼而利用鹽酸(HCl)及過氧化氫(H2O2)去除金屬類。而且，最後利用超純水進行加工。
於半導體基板上賦予上述鈍化層形成用組成物來形成組成物層的方法並無特別限制。例如可列舉：使用公知的塗佈方法等，於半導體基板上賦予上述鈍化層形成用組成物的方法。具體可列舉：浸漬法、印刷法、旋轉法、毛刷塗佈、噴霧法、刮刀法、輥塗機法、噴墨法等。該等中，就圖案形成性的觀點而言， 較佳為各種印刷法、噴墨法等。
上述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，所形成的鈍化層的厚度能以成為後述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)，形成來源於上述組成物層的熱處理物層(煅燒物層)，由此可於半導體基板上形成鈍化層。
組成物層的熱處理(煅燒)條件只要為可將組成物層中所含的通式(I)所表示的有機鋁化合物及特定烷醇鹽化合物轉變成作為其熱處理物(煅燒物)的氧化鋁(Al2O3)及複合氧化物，則並無特別限制。其中，較佳為可形成如下層的熱處理(煅燒)條件，上述層含有不具有特定結晶結構的非晶狀Al2O3。藉由鈍化層由含有非晶狀Al2O3的層所構成，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℃~900℃，更佳為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0.2小時~5小時。
藉由上述帶有鈍化層的半導體基板的製造方法所製造的鈍化層的厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如鈍化層的平均厚度較佳為5nm~50μm，更佳為10nm~30μm，進而佳為15nm~20μm。
另外，所形成的鈍化層的平均厚度是使用觸針式階差/表面形 狀測定裝置(例如安邁(Ambios)公司)、干涉式膜厚計(例如費爾麥克斯(Filmetrics)公司)等藉由常法來測定3點的厚度，以其算術平均值的形式而算出。
上述帶有鈍化層的半導體基板的製造方法亦可於賦予鈍化層形成用組成物之後、且藉由熱處理(煅燒)形成鈍化層的步驟之前，更包括對包含鈍化層形成用組成物的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溶劑的至少一部分去除，則並無特別限制。乾燥處理例如可設定為30℃~250℃下1分鐘~60分鐘的加熱處理，較佳為40℃~220℃下3分鐘~40分鐘的加熱處理。另外，乾燥處理可於常壓下進行，亦可於減壓下進行。
於鈍化層形成用組成物含有樹脂的情形時，上述帶有鈍化層的半導體基板的製造方法亦可於賦予鈍化層形成用組成物後、且藉由熱處理(煅燒)形成鈍化層的步驟之前，更包括對包含鈍化層形成用組成物的組成物層進行脫脂處理的步驟。藉由具有對組成物層進行脫脂處理的步驟，可形成具有更均勻的半導體基板鈍化效果的鈍化層。
對組成物層進行脫脂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樹脂的至少一部分去除，則並無特別限制。脫脂處理例如可設定為250℃~400℃下3分鐘~120分鐘的 加熱處理，較佳為300℃~450℃下10分鐘~60分鐘的加熱處理。另外，脫脂處理較佳為於氧存在下進行，更佳為於大氣中進行。
<太陽電池元件>
本發明的太陽電池元件具有：半導體基板，其是將p型層及n型層進行pn接合而成；鈍化層，其是設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且其為本發明的鈍化層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)；以及電極，其是配置於選自由上述半導體基板的上述p型層及n型層所組成的組群中的一個以上的層上。上述太陽電池元件視需要亦可更具有其他構成要素。
上述太陽電池元件藉由具有由本發明的鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層，轉換效率優異。
賦予鈍化層形成用組成物的半導體基板並無特別限制，可根據目的自通常所用者中適當選擇。半導體基板可使用帶有鈍化層的半導體基板中說明者，可較佳地使用者亦相同。設置有上述鈍化層的半導體基板的面可為p型層，亦可為n型層。其中，就轉換效率的觀點而言，較佳為p型層。上述半導體基板上的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，設置有上述鈍化層的半導體基板的面較佳為太陽電池元件的受光面。
上述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，形成於上述半導體基板上的鈍化層的厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如鈍化層的平均厚度較佳為5nm~50μm，更佳為10nm~30μm，進而佳為15nm~20μm。
上述太陽電池元件的形狀、大小等並無限制。例如較佳為一邊為125mm~156mm的正方形。
<太陽電池元件的製造方法>
本發明的太陽電池元件的製造方法包括以下步驟：於具有將p型層及n型層接合而成的pn接合、且為選自由p型層及n型層所組成的組群中的一個以上的層上具有電極的半導體基板的具有上述電極的面的至少一部分上，賦予本發明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)，形成鈍化層的步驟。上述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，可利用簡便地方法來製造太陽電池元件，該太陽電池元件具備具有優異的鈍化效果且折射率大的鈍化層，且轉換效率優異。進而，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，從而太陽電池元件的生產性優異。
於p型層及n型層的至少一個層上配置有電極的具有pn接合的半導體基板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、鋁糊等電極形成用糊，視需要進行熱處理(煅燒)。
設置有上述鈍化層的半導體基板的面可為p型層，亦可為n型層。其中就轉換效率的觀點而言，較佳為p型層。
使用上述鈍化層形成用組成物形成鈍化層的方法的詳細情況與上文已述的帶有鈍化層的半導體基板的製造方法相同，較佳實施方式亦相同。
形成於上述半導體基板上的鈍化層的厚度並無特別限制，可根據目的而適當選擇。例如鈍化層的平均厚度較佳為5nm~50μm，更佳為10nm~30μm，進而佳為15nm~20μm。
繼而，一面參照圖式一面對本發明的實施形態加以說明。
圖1(a)~圖1(d)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1(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，本發明的鈍化層由於折射率大，故較佳為形成於抗反射膜3與p型半導體基板1之間(未圖示)。關於在受光面側具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法，雖然於圖1(a)~圖1(d)中並未圖示，但將使用圖3於下文中描述。
繼而，如圖1(b)所示，於p型半導體基板1的背面的 一部分區域上塗佈鋁電極糊等形成背面電極5的材料之後，進行熱處理(煅燒)而形成背面電極5，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(c)所示，於p型半導體基板1的受光面側塗佈電極形成用糊後，進行熱處理(煅燒)而形成受光面電極7。藉由使用含有玻璃粉末(具有燒穿(fire through)性)者來作為電極形成用糊，可如圖1(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。
再者，於圖1(a)~圖1(d)中將圖1(b)及圖1(c)作為各個步驟而進行了圖示，但亦可將圖1(b)及圖1(c)的步驟合併而設定為一個步驟。具體而言，上述圖1(b)中，亦可於背面的一部分區域上塗佈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(煅燒)之前，於受光面側塗佈電極形成用糊，然後於該階段中進行熱處理(煅燒)。該方法的情況下，藉由一次熱處理而形成背面與受光面的電極，使步驟簡化。
繼而，如圖1(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。賦予例如可藉由絲網印刷等方法來進行。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型層上形成由上述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。
於利用包括圖1(a)~圖1(d)所示的製造步驟的製造方法所製造的太陽電池元件中，可將由鋁等形成的背面電極設定為點接觸結構，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，可僅於特定的位置(具體而言為形成有電極的區域以外的p型層上)以優異的生產性形成鈍化層。
另外，圖1(d)中示出了僅於半導體基板1的背面部分上形成鈍化層的方法，亦可除了半導體基板1的背面側以外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6(未圖示)。藉此，可製造發電效率更優異的太陽電池元件。
進而，另外亦可不於背面部分上形成鈍化層，而僅於側面上賦予本發明的鈍化層形成用組成物，進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層。本發明的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(a)~圖1(d)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2(a)~圖2(e)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本發明的一實施形態的鈍化層的太陽電池元件的製造方法的另一例。具體而言，圖2(a)~圖2(e)以剖面圖的形式來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(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(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，亦可使用鋁電極糊來代替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。
然後，如圖2(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。
繼而，如圖2(d)所示，於半導體基板1的受光面(表面)及背面的一部分區域上選擇性地塗佈電極形成用糊後，進行熱處理而於受光面(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)者作為塗佈於受光面側的電極形成用糊，可如圖2(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，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(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方法來進行。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型層上形成由本發明的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(e)中示出了僅於半導體基板1的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的背面側於側面上賦予鈍化層形成用材料，並進行熱處理(煅燒)，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。
進而，另外亦可不於背面部分形成鈍化層，而僅於半導體基板的側面上賦予本發明的鈍化層形成用組成物，並對其進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層。本發明的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(a)~圖2(e)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。
上述實施形態中，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，該情形時於背面側形成n+型擴散層。
進而，鈍化層形成用組成物亦可用於形成如圖3所示的僅於背面側配置有電極的背面電極型太陽電池元件的受光面側或背面側的鈍化層6。
如圖3中示出概略剖面圖般，於p型半導體基板1的受光面側，於表面附近形成有n+型擴散層2，於其表面形成有鈍化層6及抗反射膜3。抗反射膜3已知有氮化矽膜、氧化鈦膜等。另外，鈍化層6是賦予本發明的鈍化層形成用組成物並對其進行熱處理(煅燒)而形成。可認為本發明的鈍化層由於顯示出良好的折射率，故藉由設置於受光面側，可提高發電效率。
於p型半導體基板1的背面側，於p+型擴散層4及n+型擴散層2上分別設有背面電極5，進而於背面的未形成電極的區域上設有鈍化層6。
p+型擴散層4可藉由以下方式形成：如上述般將p型擴散層形成用組成物或鋁電極糊塗佈於所需的區域上後，進行熱處理。另外，n+型擴散層2例如可藉由以下方式形成：將可藉由熱擴散處理而形成n+型擴散層的n型擴散層形成用組成物塗佈於所需的區域上後，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。
分別設於p+型擴散層4及n+型擴散層2上的背面電極5 可使用銀電極糊等通常所用的電極形成用糊來形成。
另外，設於p+型擴散層4上的背面電極5亦可為使用鋁電極糊而與p+型擴散層4一起形成的鋁電極。
設於背面的鈍化層6可藉由以下方式形成：將鈍化層形成用組成物賦予至未設置背面電極5的區域上，並對其進行熱處理(煅燒)。
另外，鈍化層6亦可不僅形成於半導體基板1的背面上，而且進一步亦形成於側面上(未圖示)。
於如圖3所示的背面電極型太陽電池元件中，由於受光面側不存在電極，故發電效率優異。進而於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。
上述示出了使用p型半導體基板作為半導體基板的例子，但於使用n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。太陽電池元件的形狀或大小並無限制，較佳為通常一邊為125mm~156mm的正方形。
<太陽電池>
太陽電池具有本發明的太陽電池元件、以及配置於上述太陽電池元件的電極上的配線材料。太陽電池進一步視需要亦可經由接合線(TAB線)等配線材料將多個太陽電池元件連結，進而利用密封材料進行密封。
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。
上述太陽電池的大小並無限制。太陽電池的大小較佳為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1>
(鈍化層形成用組成物1的製備)
將乙基纖維素(日進化成股份有限公司，商品名：埃托塞爾(ETHOCEL)200cps)5.00g及萜品醇(日本萜烯化學股份有限公司)95.02g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。
繼而，將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁(川研精化股份有限公司，商品名：ALCH)15.1g、乙醇鈮(和光純藥工業股份有限公司)5.1g、四異丙醇鈦(和光純藥工業股份有限公司)5.0g、上述乙基纖維素溶液35.2g及萜品醇(日本萜烯化學股份有限公司)30.2g混合，製備鈍化層形成用組成物1。
(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)股份有限公司製造，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，商品名：前沿清潔劑(Frontier Cleaner)-A01)將矽基板於70℃下浸漬清洗5分鐘，進行前處理。
其後，於經前處理的矽基板上，使用絲網印刷法將上述所得的鈍化層形成用組成物1以乾燥後的膜厚成為5μm的方式賦予至整個面上，於150℃下進行5分鐘乾燥處理。繼而於700℃下熱處理(煅燒)10分鐘後，於室溫下放置冷卻，製作評價用基板。
<評價>
對上述所得的鈍化層形成用組成物及使用其而製作的評價用基板進行如下評價，將評價結果示於表1中。
(觸變比的評價)
於剛製備後(12小時以內)，於旋轉式剪切黏度計(安東帕(Anton Paar)公司，商品名：MCR301)上安裝錐板(直徑為50mm，錐角為1°)，於溫度為25℃、剪切速度為1.0s-1及10s-1的條件下分別測定上述所製備的鈍化層形成用組成物1的剪切黏度。
剪切速度為1.0s-1的條件下的剪切黏度(η1)為44.0Pa．s，剪切速度為10s-1的條件下的剪切黏度(η2)為35.0Pa．s。剪切黏度為1.0s-1與10s-1的情形時的觸變比(η1/η2)成為1.3。
(保存穩定性的評價)
於剛製備後(12小時以內)及於25℃下保存30天後，分別測定上述所製備的鈍化層形成用組成物1的剪切黏度。剪切黏度的測定是於MCR301(商品名，安東帕(Anton Paar)公司)上安裝錐板(直徑為50mm，錐角為1°)，於溫度為25℃、剪切速度為1.0s-1的條件下進行。
剛製備後的25℃下的剪切黏度(η0)為44.0Pa．s，於25℃下 保存30天後的25℃下的剪切黏度(η30)為44.6Pa．s。
藉由下式(B)來算出於25℃下保存30天後的剪切黏度的變化率，按照下述評價基準對保存穩定性進行評價。
剪切黏度的變化率(%)=(η30-η0)/(η0)×100 (B)
[評價基準]
A：剪切黏度的變化率小於10%。
B：剪切黏度的變化率為10%以上、小於30%。
C：剪切黏度的變化率為30%以上。
若評價為A或B，則作為鈍化層形成用組成物而良好。
(有效壽命的測定)
使用壽命測定裝置(日本施美樂博(Semilab)股份有限公司，商品名：WT-2000PVN)，於室溫(25℃)下藉由反射微波光電導衰減法對上述所得的評價用基板的有效壽命(μs)進行測定。所得的評價用基板的賦予有鈍化層形成用組成物1的區域的有效壽命為300μs。
(鈍化層的厚度及折射率的測定)
使用干涉式膜厚計(費爾麥克斯(Filmetrics)股份有限公司，F20膜厚測定系統)，對上述所得的評價用基板上的鈍化層的平均厚度及折射率進行測定。鈍化層的厚度為220nm，折射率成為1.71。
<實施例2>
(鈍化層形成用組成物2的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁14.9g、四異丙醇鈦9.8g、上述乙基纖維素溶液35.1g及萜品醇29.7g混合，製備鈍化層形成用組成物2。
除了使用鈍化層形成用組成物2以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。
<實施例3>
(鈍化層形成用組成物3的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.0g、乙醇鋯(和光純藥工業股份有限公司)10.2g、上述乙基纖維素溶液35.1g及萜品醇30.4g混合，製備鈍化層形成用組成物3。
除了使用鈍化層形成用組成物3以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。
<實施例4>
(鈍化層形成用組成物4的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.2g、乙醇鈮10.0g、乙醇鈦5.1g、正矽酸四乙酯(和光純藥工業股份有限公司)4.8g、上述乙基纖維素溶液34.7g及萜品醇30.3g混合，製備鈍化層形成用組成物4。
除了使用鈍化層形成用組成物4以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。
<實施例5>
(鈍化層形成用組成物5的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁14.9g、乙醇鈦15.2g、正矽酸四乙酯5.2g、上述乙基纖維素溶液34.8g及萜品醇30.6g混合，製備鈍化層形成用組成物5。
除了使用鈍化層形成用組成物5以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。
<實施例6>
(鈍化層形成用組成物6的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.0g、乙醇鋯15.1g、正矽酸四乙酯5.1g、上述乙基纖維素溶液35.3g及萜品醇29.6g混合，製備鈍化層形成用組成物6。
除了使用鈍化層形成用組成物6以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。
<實施例7>
(鈍化層形成用組成物7的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.1g、乙醇鈮5.0g、異丙醇鈦5.0g、異冰片基環己醇(日本萜烯化學股份有限公司，商品名：特魯索伏(Terusolve)MTPH)35.2g及萜品醇14.9g混合，製備鈍化層形成用組成物7。
除了使用鈍化層形成用組成物7以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。再者，觸變比是以剪切速度為1.0s-1 的情形時的剪切黏度(η1)與剪切速度為1000s-1的情形時的剪切黏度(η3)之比(η1/η3)的形式而算出。
<實施例8>
(鈍化層形成用組成物8的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.2g、異丙醇鈦10.2g、異冰片基環己醇34.8g及萜品醇15.2g混合，製備鈍化層形成用組成物8。
除了使用鈍化層形成用組成物8以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。再者，觸變比是以剪切速度為1.0s-1的情形時的剪切黏度(η1)與剪切速度為1000s-1的情形時的剪切黏度(η3)之比(η1/η3)的形式而算出。
<實施例9>
(鈍化層形成用組成物9的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁14.8g、乙醇鋯9.8g、異冰片基環己醇35.5g及萜品醇15.2g混合，製備鈍化層形成用組成物9。
除了使用鈍化層形成用組成物9以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。再者，觸變比是以剪切速度為1.0s-1的情形時的剪切黏度(η1)與剪切速度為1000s-1的情形時的剪切黏度(η3)之比(η1/η3)的形式而算出。
<比較例1>
(鈍化層形成用組成物10的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.0g、上述乙基纖維素溶液35.0 g及萜品醇30.2g混合，製備鈍化層形成用組成物10。
除了使用鈍化層形成用組成物10以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。
<比較例2>
(鈍化層形成用組成物11的製備)
將乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁15.1g、異冰片基環己醇34.9g及萜品醇15.2g混合，製備鈍化層形成用組成物11。
除了使用鈍化層形成用組成物11以外，與實施例1同樣地進行評價，將結果示於表1中。再者，觸變比是以剪切速度為1.0s-1的情形時的剪切黏度(η1)與剪切速度為1000s-1的情形時的剪切黏度(η3)之比(η1/η3)的形式而算出。
Figure TWI615395BD00005
由以上內容得知，藉由使用本發明的鈍化層形成用組成物，可形成具有優異的鈍化效果、折射率大的鈍化層。另外得知，本發明的鈍化層形成用組成物的保存穩定性優異。進而得知，藉由使用本發明的鈍化層形成用組成物，可利用簡便的步驟將鈍化層形成為所需的形狀。
再者，將日本專利申請案2012-156472及日本專利申請案2012-218389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 (12)

  1. 一種鈍化層形成用組成物，其含有：下述通式(I)所表示的有機鋁化合物；選自由烷醇鈦、烷醇鋯及烷醇矽所組成的組群中的至少一種烷醇鹽化合物；以及烷醇鈮， [通式(I)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]。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鈮為選自由乙醇鈮、異丙醇鈮、正丙醇鈮、正丁醇鈮及苯酚鈮所組成的組群中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鹽化合物至少包含上述烷醇鈦，上述烷醇鈦為 選自由甲醇鈦、乙醇鈦、異丙醇鈦、正丙醇鈦、正丁醇鈦、第三丁醇鈦、異丁醇鈦、(二異丙醇)雙(乙醯丙酮)鈦及四(2-乙基-1-己醇)鈦所組成的組群中的至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鹽化合物至少包含上述烷醇鋯，上述烷醇鋯為選自由乙醇鋯、異丙醇鋯、正丙醇鋯、正丁醇鋯、第三丁醇鋯、乙醯丙酮鋯、三氟乙醯丙酮鋯及六氟乙醯丙酮鋯所組成的組群中的至少一種。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的鈍化層形成用組成物，其中上述烷醇鹽化合物至少包含上述烷醇矽，上述烷醇矽為下述通式(II)所表示的烷醇矽，(R5O)(4-m)SiR6 m (II)[通式(II)中，R5及R6分別獨立地表示碳數1~8的烷基；m表示0~3的整數]。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的鈍化層形成用組成物，其更含有樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的鈍化層形成用組成物，其更含有下述通式(III)所表示的化合物，
  8. 一種帶有鈍化層的半導體基板，其具有半導體基板及鈍化層，上述鈍化層設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且為如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物。
  9. 一種帶有鈍化層的半導體基板的製造方法，其包括以下步驟：於半導體基板上的整個面或一部分上賦予如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述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，形成鈍化層的步驟。
  10. 一種太陽電池元件，其具有：半導體基板，將p型層及n型層進行pn接合而成；鈍化層，設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且為如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物；以及電極，配置於選自由上述半導體基板的上述p型層及上述n 型層所組成的組群中的一個以上的層上。
  11. 一種太陽電池元件的製造方法，其包括以下步驟：於具有將p型層及n型層接合而成的pn接合、且為選自由上述p型層及上述n型層所組成的組群中的一個以上的層上具有電極的半導體基板的具有上述電極的面的至少一部分上，賦予如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述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，形成鈍化層的步驟。
  12. 一種太陽電池，其具有：如申請專利範圍第10項所述的太陽電池元件；以及配置於上述太陽電池元件的電極上的配線材料。
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