[发明专利]p型扩散层形成用组合物、p型扩散层的制造方法和太阳能电池元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及p型扩散层形成用组合物、p型扩散层的制造方法和太阳能电池元件的制造方法。

背景技术

对现有的硅太阳能电池元件的制造工序进行说明。

首先，为了促进光封闭效果，实现高效率化，准备形成了纹理结构的p型硅基板，接着在三氯氧磷(POCl₃)、氮、氧的混合气体气氛中在800℃～900℃下进行数十分钟的处理，均匀地形成n型扩散层。对于该以往的方法，由于使用混合气体进行磷的扩散，因此不仅在表面，而且在侧面、背面也形成n型扩散层。因此，进行用于将侧面的n型扩散层除去的侧蚀刻。此外，背面的n型扩散层必须转换为p⁺型扩散层，在背面印刷铝糊剂，将其烧成，使n型扩散层成为p⁺型扩散层的同时获得了欧姆接触。

但是，由铝糊剂形成的铝层的电导率低，使薄膜电阻降低，因此通常在背面整面形成的铝层在烧成后必须具有10μm～20μm左右的厚度。此外，由于硅与铝的热膨胀率大幅不同，因此在烧成和冷却的过程中，使硅基板中产生大的内部应力，成为结晶粒界的损伤、结晶缺陷增长和翘曲的原因。

为了解决该问题，有减少铝糊剂的涂布量，使背面电极层变薄的方法。但是，如果减少铝糊剂的涂布量，从p型硅半导体基板的表面向内部扩散的铝的量变得不足。其结果，不能实现所需的BSF(Back Surface Field)效应(由于p⁺型扩散层的存在，生成载流子的收集效率提高的效果)，因此产生太阳能电池的特性下降的问题。

与上述关联，例如日本特开2002-539615号公报中，提出了使用硼酸、氧化硼等硼化合物作为扩散源的方法。

此外，日本专利第4347254号说明书中提出了使用氮化硼烧结体作为公报硼扩散材料的方法。此外，在T.Joge等.Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)p5397-5404中提出了使用氮化硼粉末作为硼扩散材料的方法。

发明内容

发明要解决的课题

但是，如果如日本特开2002-539615号公报中记载的方法那样，将硼酸或B₂O₃用于形成p⁺型扩散层用的掺杂剂源进行扩散工序，则有时扩散能力不足，无法获得充分的BSF效应。此外，有时硼酸等与硅基板反应，析出结晶性成分，其成为阻抗成分。此外，包含硼酸、B₂O₃的扩散层形成用溶液有时在保存稳定性上具有问题。

此外，日本专利第4347254号说明书中记载的方法中，必须在1000℃以上的高温下使硼扩散，因此有时在硅基板产生损伤，电池效率降低。此外，由于在过剩地含有氧的气氛中扩散，因此硅基板被氧化，在硅基板表面形成氧化硅SiO₂。由于该氧化硅具有从硅基板夺取硼的性质，因此存在硅基板表面的硼浓度降低的问题。此外，在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)p5397-5404中，对于使用氮化硼粉末的方法只不过在形式上进行了记载，使用的氮化硼的粒径、有无分散介质的存在等详细的条件都没有记载，实质上等于没有公开。

本发明鉴于以上的以往的问题而完成，课题在于提供能够抑制热处理时的硅基板的翘曲的发生，同时抑制p型扩散层形成用组合物与基板在高温下的反应，形成低电阻的p型扩散层的p型扩散层形成用组合物、p型扩散层的制造方法和太阳能电池元件的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明包含以下的方案。

<1>p型扩散层形成用组合物，其含有从氮化硼和碳化硼中选择的至少1种硼化合物和分散介质。

<2>上述<1>所述的p型扩散层形成用组合物，其中，以粒子形状含有上述硼化合物，该粒子的体积平均次级粒子粒径(50％D)为10nm～15μm，平均初级粒子粒径为10nm～12μm。

<3>上述<1>或<2>所述的p型扩散层形成用组合物，其中，以粒子形状含有上述硼化合物，该粒子的平均初级粒子粒径为10nm～5μm。

<4>上述<1>～<3>的任一项所述的p型扩散层形成用组合物，其中，上述分散介质含有有机粘结剂。

<5>上述<1>～<4>的任一项所述的p型扩散层形成用组合物，其中，上述硼化合物为湿式粉碎的产物。