[发明专利]n型扩散层形成用组合物、n型扩散层形成用组合物套剂、带n型扩散层的半导体基板的制造方法、以及太阳能电池元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及n型扩散层形成用组合物、n型扩散层形成用组合物套剂、带n型扩散层的半导体基板的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法。

背景技术

对以往的硅太阳能电池元件(太阳能电池单元)的制造工序进行说明。

首先，为了促进陷光效应而实现高效率化，准备在受光面侧形成有纹理结构的p型硅基板，接着，在氧氯化磷(POCl₃)、氮气及氧气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。在该以往的方法中，由于使用混合气体进行磷的扩散，因此不仅在表面形成n型扩散层，而且在侧面、背面也形成n型扩散层。因此，为了除去侧面的n型扩散层而需要进行侧蚀刻。此外，背面的n型扩散层需要转换为p⁺型扩散层。因此，在背面的n型扩散层上赋予含有第13族元素即铝的铝糊剂后，对其进行热处理，并利用铝的扩散使其从n型扩散层转换为p⁺型扩散层，同时得到欧姆接触。

基于上述情况，提出了一种太阳能电池元件的制造方法，其将含有含施主元素的玻璃粉末和分散介质的n型扩散层形成用组合物涂布于半导体基板上，并对其进行热扩散处理，由此在特定的区域形成n型扩散层而不会在半导体基板的侧面或背面形成不需要的n型扩散层(例如参照国际公开2011/090216号小册子)。

另一方面，作为以提高转换效率为目的的太阳能电池元件的结构，已知有使电极正下方以外的区域中的扩散浓度比电极正下方的区域的施主元素的扩散浓度(以下也简称为“扩散浓度”)低的选择性发射极(selective emitter)结构(例如参照L.Debarge，M.Schott，J.C.Muller，R.Monna、Solar Energy Materials&Solar Cells74(2002)71-75.)。在该结构中，由于在电极正下方形成扩散浓度高的区域(以下也将该区域称为“选择性发射极”)，因此可以降低电极与硅的接触电阻。进而，由于在除形成有电极的区域以外的扩散浓度相对较低，因此可以提高太阳能电池元件的转换效率。

发明内容

发明要解决的课题

但是，为了采用以往的n型扩散层的形成方法来形成选择性发射极结构，需要将多次的热扩散处理和利用掩蔽进行的部分蚀刻等组合的复杂的工序。

本发明鉴于以上的以往问题而完成，其课题在于提供可以在特定的区域形成n型扩散层并且能够容易地调节所形成的n型扩散层中的施主元素的扩散浓度的n型扩散层形成用组合物、使用了该n型扩散层形成用组合物的带n型扩散层的半导体基板的制造方法以及太阳能电池元件的制造方法。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的具体手段如下所述。

<1>一种n型扩散层形成用组合物，其含有：

含施主元素化合物；

金属化合物，其是与上述含施主元素化合物不同的化合物，且含有选自碱土金属及碱金属中的至少1种金属元素；和

分散介质。

<2>根据上述<1>所述的n型扩散层形成用组合物，其中，上述含施主元素化合物为含有P(磷)的化合物。

<3>根据上述<1>或<2>所述的n型扩散层形成用组合物，其中，上述金属化合物为含有选自镁、钙、钠、钾、锂、铷、铯、铍、锶、钡及镭中的至少1种金属元素的化合物。

<4>根据上述<1>～<3>中任一项所述的n型扩散层形成用组合物，其中，上述金属化合物的含有率为0.01质量％以上且50质量％以下。

<5>根据上述<1>～<4>中任一项所述的n型扩散层形成用组合物，其中，上述金属化合物是在常温呈固体的粒子，上述粒子的体积平均粒径为0.01μm以上且30μm以下。

<6>根据上述<1>～<5>中任一项所述的n型扩散层形成用组合物，其中，上述含施主元素化合物为含有选自P₂O₃及P₂O₅中的至少1种物质的化合物。

<7>根据上述<1>～<6>中任一项所述的n型扩散层形成用组合物，其中，上述含施主元素化合物为玻璃粒子的形态。