[go: up one dir, main page]

TW201212107A - Composition for forming impurity diffusion layer, method for producing impurity diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element - Google Patents

Composition for forming impurity diffusion layer, method for producing impurity diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element Download PDF

Info

Publication number
TW201212107A
TW201212107A TW100124039A TW100124039A TW201212107A TW 201212107 A TW201212107 A TW 201212107A TW 100124039 A TW100124039 A TW 100124039A TW 100124039 A TW100124039 A TW 100124039A TW 201212107 A TW201212107 A TW 201212107A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
diffusion layer
type diffusion
composition
forming
glass powder
Prior art date
Application number
TW100124039A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuuichirou Adachi
Masato Yoshida
Takeshi Nojiri
Kaoru Okaniwa
Youichi Machii
Mitsunori Iwamuro
Tetsuya Satou
Keiko Kizawa
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2010155173A external-priority patent/JP5691268B2/ja
Priority claimed from JP2010155174A external-priority patent/JP5691269B2/ja
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Publication of TW201212107A publication Critical patent/TW201212107A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/08—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/16—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions with vehicle or suspending agents, e.g. slip
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/2225—Diffusion sources
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

201212107 39027pif 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種形成不純物擴散層的組成物、不 純物擴散層的製造方法，以及光伏電池元件的製造方法。 更詳細而言，本發明是有關於一種能夠在作為半導體基板 的矽基板的特定部位形成η型擴散層的技術，及本發明是 有關於一種形成不純物擴散層的技術，其能夠降低作為半 導體基板的矽基板的内部應力、抑制對結晶粒界（crystai grain boundary )的損害、抑制晶體缺陷（町他丨加免你） 的增加，以及抑制翹曲。 【先前技術】 以下描述石夕光伏電池元件的習知製程。 首先，為了透過促進光學侷限效應(c〇nfinementeffeet) 來實現高效率，製備受光面上形成有紋理（texture) έ士構 的Ρ型矽基板’並且隨後將此ρ型矽基板在含有施體'^素 的化合物的三氯氧㈣(P〇Cl3)、氮氣和氧氣的混合氣體 氣氛下，在800。(：至900°C進行幾十分鐘的處理，從而於 基板上均勻形成η型擴散層。根據此習知技術的方法，因 碌的擴散是使舰合氣體來進行，故不僅於表面上形成η 型擴散層’而且於側面、背面亦形細型擴散層。由於這 些原因’需要進行側餘（sideetching)來移除側面的η型 擴散層。另外’需要將背面的⑲擴散層轉換成〆型擴散 層^因此’於背©的η型擴散層上賦予財並將其燒結， 以藉由鋁的擴散而使η型擴散層轉換成〆型擴散層。 4 201212107 39027pif 另一方面’在半導體的製造領域中，例如像日本專利 特開2002-75894號公報’提出有作為含有施體元素的化 合物，藉由塗佈含有如五氧化二磷(p2〇5)或磷酸二氫銨 (NH4H2P〇4)等的磷酸鹽溶液來形成^型擴散層的方法。然 而’由於此方法中施體元素或含有施體元素的化合物自擴 散源的溶液中飛散，故與使用上述混合氣體的氣相反應法 相同’在形成擴散層時，磷的擴散亦到達側面及背面，而 於塗佈以外的部分亦形成η型擴散層。 ,，外，在賦予上述之鋁膏而將η型擴散層轉換成ρ+ ^擴散層的^法_。纟！3膏卿賴|§層具有低的電導 =，為了降低片電阻（sheetresistance)，通常形成於整個 背，的紹層於锻燒(燒結)後必需具有1〇 μιη〜2〇师左右 j厚度。進而’若形成如上述般厚的紹層，則由於矽的熱 二脹係數與!g的熱膨脹係數相差較大，在燒結和冷卻過程 板中產生大的内部應力，而有晶粒界的損害、晶 體缺的增加’以及翹曲的情況。 極声決此問題’而有減少銘膏的塗布量，使背面電 才-曰k潯的方法。然而，若減 石夕半導濟其 ^銘貧的塗布里’則自p型 結擴散至内部的鋁的量變得不充分。其 BSF ϋ果Γ所期望的背面電場（如仏Surface Field， efficiency) g, + ； (collectxon 產生光伏的存⑼有料的絲），因此 九伏電池的特性下降的問題。 因此，例如於日本專利特開2003-2238Π號公報中， 201212107 39027pif 提出有-種膏狀組成物，其包含!g粉末、有機媒劑（呢油 vehicle)，以及熱膨脹係數小於鋁且熔融溫度、軟化溫度 及分解溫度巾的任—者高於!g的熔_無機化合物粉末。 【發明内容】 [本發明要解決的問題] 一如上所述，於形成η型擴散層時，使用三氣氧化磷的 氣相反應中，η型擴散層不僅形成在必要的η型擴散層的 一面(通常是受光側，或表面)上，而且甚至形成在其他面 (非受光側，或後表面）或側面上。另外，於塗佈含有磷酸 鹽的溶液並進行熱擴散的方法中也與氣相反應法相同，甚 至在表面以外亦形成有η型擴散層。因此，為了獲得具有 ρη接合構造以作為元件，故必需於側面進行蝕刻，且必 需於背面將η型擴散層轉換成ρ型擴散層。一般而言，於 背面塗佈作為第13族元素（第πια族）的鋁的膏狀物， 並進行煅燒（燒結），從而將η型擴散層轉換成1)型擴散 層。 本發明是鑒於以上的先前的問題點而完成的發明，其 課題在於提供一種形成η型擴散層的組成物、η型擴散層 的製造方法，以及光伏電池元件的製造方法，上述η型擴 散層的組成物能夠在使用矽基板的光伏電池元件的製造 方法中’在特定部位上形成η型擴散層，而不形成不必要 的η型擴散層，且η型擴散層的分散安定性優異。 此外，即使使用了記載於先前的日本專利特開 2003-223813號公報中的膏狀組成物，亦有無法充分地抑 6 201212107 39027pif 制翹曲的情況。因此’本發明的課題在於提出一種形成p 型擴散層的組成物、p型擴散層的製造方法，以及光伏電 池元件的製造方法’上述之P型擴散層能夠在使用矽基板 的光伏電池元件的製造方法中，一邊抑制矽基板中的内部 應力’以及抑制基板的翹曲的發生而形成p型擴散層，且 P型擴散層的其分散安定性優異。 [用於解決問題的手段] 上述問題通過下列手段解決。 <1> 一種形成不純物擴散層的組成物，其包含··含 有施體元素（donor element)或受體元素（acceptor element) 的玻璃粉末、重量平均分子量為5000以上至500000以下 的粘合劑（binder)，以及溶劑。 <2> —種形成^型擴散層的組成物，其包含：含有 施體元素的玻璃粉末、重量平均分子量為5000以上至 500000以下的枯合劑（binder )，以及溶劑。 <3>如上述<2>所述之形成n型擴散層的組成 物’其中上述玻璃粉末包含玻璃成分物質和含有施體元素 的物質’且上述含有施體元素的物質的含有比率，相對於 上述玻璃粉末’為1質量％以上至75質量％以下。 <4>如上述<2>或<3>所述之形成η型擴散層 的組成物，其中酸鹼值pH (25。(：）為2〜13的範圍。 <5>如上述<2>〜<4>中任一項所述之形成n 型擴散層的組成物，其中上述施體元素是選自ρ (填）及 Sb (録）中的至少一種。 201212107 39027pif <6>如上述<2>〜<5>中任一項所述之形成η 型擴散層的組成物，其中含有上述施體元素的玻璃粉末包 括：選自Ρ2〇3、Ρ2〇5及Sb2〇3中的至少一種含有施體元素 的物質，以及選自 Si〇2、K20、Na20、Li2〇、BaO、SrO、
CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、SnO、Zr02、及
Mo〇3中的至少一種玻璃成分物質。 <7>如上述<2>〜<6>中任一項所述之形成η 型擴散層的組成物’其中更包括選自Ag、Si、Cu、Fe、 Zn及Μη中的至少一種金屬。 <8>如上述<7>所述之形成η型擴散層的組成 物’其中上述金屬為Ag (銀）。 <9> 一種n型擴散層的製造方法，其包括：在半導 體基板上塗佈如上述<2>〜<8>中任—項所述之形成n 型擴散層的組成物的步驟’以及實_擴散處理的步驟。 <10> —種光伏電池元件的製造方法，其包括：在 半導體基板上塗佈如上述<2>〜<8>中任—項所述之 形成η型擴散層的組成物的步驟，實施熱擴散處理以形成 η型擴散層的步驟，以及於型擴錢上形成電 極的舟赚。 <11> 一種形成Ρ型擴散層的組成物，其包含：含 有文體7C素的破璃粉末、f量平均分子f為5_以上至 500000以下的粘合劑（binde〇,以及溶劑。 8 201212107 39027pif 的物質，上述含有受體元素的物質於上述玻璃粉末中含有 比率為1質量％以上至90質量％以下。 <13>如上述<11>或<12>所述之形成p型擴散 層的組成物，其中酸鹼值pH (25°C )為2〜13的範圍。 <14>如上述<11>〜<13>中任一項所述之形成 p型擴散層的組成物，其中上述受體元素是選自B(爛）、 A1 (鋁）及Ga (鎵）中的至少一種。 <15>如上述<11>〜<14>中任一項所述之形成 p型擴散層的組成物’其中含有上述受體元素的玻璃粉末 包括：選自B2〇3、Al2〇3、及Ga203中的至少一種含有受 體元素的物質，以及選自Si02、K20、Na20、Li2〇、Ba〇、
SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、Tl2〇、SnO、
Zr〇2及Mo03中的至少一種玻璃成分物質。 <16> —種p型擴散層的製造方法，其包括：在半 導體基板上塗佈如上述<11>〜<15>中任一項所述之 形成P型擴散層的組成物的步驟，以及實施熱擴散處理的 步驟。 <Π> —種光伏電池元件的製造方法，其包括：在 半導體基板上塗佈如上述<11>〜<15>中任一項所述 之形成Ρ型擴散層的組成物的步驟，實施熱擴散處理以形 成Ρ型擴散層的步驟，以及於所形成的上述Ρ型擴散層上 形成電極的步驟。 [發明效果] 根據本發明，可提供使用形成η型擴散層的組成物， 201212107 39027pif 其在使用矽基板的光伏電池元件的製造方法中，可於特定 的部分形成η型擴散層，而不形成不需要的η型擴散層， 且其分散安定性優異。並且，可提供使用上述形成η型擴 散層的組成物的η型擴散層的製造方法，以及光伏電池的 製造方法。 而且，根據本發明，可提供一種形成Ρ型擴散層的組 成物、一種Ρ型擴散層的製造方法，以及一種光伏電池元 件的製造方法，上述之形成Ρ型擴散層的組成物能夠在使 用石夕基板的光伏電池元件的製造方法中，一邊抑制石夕基板 中的内部應力，以及抑制基板的翹曲而形成卩型擴散層， 且其分散安定性優異。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 本發明為一種形成不純物擴散層的組成物，其包含： 含有施體元素或受體元素的玻璃粉末、重量平均分子量為 5|)〇〇以上至500000以下的枯合劑（binder)，以及溶劑二 當形成不純物擴散層的組成物為形成n型擴散層的組成物 時，上述玻璃粉末包含施體元素，當形成不純物擴散層的 組成物為形成ρ型擴散層的組成物時，上述玻璃粉末包含 受體元素。 當形成η型擴散層的組成物及形成p型擴散層的組成 物所含有的粘合劑的重量平均分子量為5〇〇〇以上至 500000以下時，可以調整至適當的黏度，以於矽基板上 201212107 39027pif :二形成n型擴散層的組成物及形成p型擴散層的 :、、二二’於熱擴散處理時可將粘合劑充分地燃燒(燒 =f %體7C素或受體元素的擴散變得容^。並且， 二w：匕t型擴散層的組成物及形成p型擴散層的分散安
P ’本發明的形成n型擴散層的組成物及形成r 1剂政安定性優異’並且可以於特定的部份形成 η型擴放層或p型擴散層。 ρ 首先’對本發明的形成η型擴散層的組成物及形成 型擴散層敝成物進行說明，其顿使駐彡成η型擴散層 的.、且成物的n U擴散層的製造方法、使用形成ρ型擴散層 的組成物的ρ _散層㈣造方法，以及統電池元件的 製造方法進行說明。 再者，於本說明書中，「步驟（process)」這一用語不 僅疋扣獨立的步驟，亦包含在無法與其他步驟明確地加以 區分的情況下，若該步驟能達成所預期的作用，則亦包含 於本用語中。另外，於本說明書中，使用「〜」表示數值 的範圍時，「〜」表示以其前後所記載的數值分別作為最 小值及最大值所包含的範圍。進而，於本說明書中，當掄 及組成物中的各成分的量時，在組成物中存在多個符:: 各成分的物質的情況下，只要事先無特別說明，則表二組 成物中所存在的多個物質的合計量。 ’ <形成η型擴散層的組成物> 本發明的形成η型擴散層的組成物包括至少含有施 體元素的玻璃粉末（以下，有時僅稱為「玻璃粉末」）、至 11 201212107 39027pif 少二種招合劑’其重量平均分子 恤崎，亦= 女獅處所明开)成11型擴散層的組成物，其為包入.人 使用本發明的形成二 =擴散層的材料。藉由 部位形成η餘^ 的，、且成物’而僅於所期望的 型擴散層。層’而於肖面或側料形料需要的η 先前=本發㈣軸11 _散層的組成物，則 不必要i從而使步 中;^需的側敍步驟就變得 擴散層轉換成P+型擴今層二成於背面的n型 背面的V型擴散層“成方法，或二的=’ 應用的製造方法或材 應力的產生简的勉曲刪 物中t而使本發明的形成n型擴散層的組成 璃層。但Ϊ，於’從而於η型擴散層上形成玻 液二方法中，·1别的乳相反應法或塗佈含有填酸鹽的溶 明中所生成的3^11型擴散層上形成玻璃層。因此，本發 =因ί Ρ層可Μ前的方法同樣地藉祕刻來 牙、 Ρ便與先前的方法相比，本發明的形成η型 12 201212107 39027pif 擴散層的組成物亦不產生不需要的生成物，亦不增加步 驟0 料’玻璃粉末中的施體成分於般燒中亦難以揮發 ’因此抑制了歸因於揮發氣體的產生而使 型擴^不僅縣於表面甚羯形狀背面或側面的情 ^其原因可認為由於施體成分與玻璃粉末中的元素結 5、或者被導入至玻璃中，因此難以揮發。 如此，本發明的形成η型擴散層的組成物可於所期望 ^位形成所期望的濃度的η型擴散層，因此可形成η型 ^雜物濃度高輯擇性的區域。另—方面，—般而言難以 :由使用η型擴散層的-般方法的氣體反應法及含填酸 的溶液來形成〶η型摻_濃度的選擇性區域。 對本發明之含有施體元素的玻璃粉末進行詳細說明。 所謂施體元素，是指藉由摻雜於石夕基板中而可形成η 型擴散層的7G素。作為施體元素可使㈣期表第15族的 =素」，可列舉Ρ㈤）、Sb (錄）、Bi (⑷及As (石申） 就安全性、玻璃化的容易度等的觀點而言，合 是P或Sb。 作為用於將施體元素導人至玻璃粉末中的含有施體 ^ 素的物質，可列舉 P2〇3、p2〇5、Sb2〇3、Bi2〇3、及 As2〇3， 交佳為使用選自P2〇3、p2〇5及sb2〇3中的至少一種。 另外’含有施體元素的坡璃粉末可視需要調整成分比 "，藉此控制熔融溫度、軟化溫度、玻璃轉移溫度、化學 耐久性等。較佳為進而包含以下所述的玻璃成分物質。 :a 13 201212107 39027pif 作為玻璃成分物質，可列舉：Si〇2、K20、Na20、Li2〇、
BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V205、 SnO、Zr02、Mo03、La203、Nb2〇5、Ta205、Y203、Ti02、
Zr02、Ge02、Te02及Lu203等，較佳為使用選自Si〇2、 K2O、Na20、Li20、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、
PbO、CdO、SnO、Zr〇2、及 Mo03 中的至少一種。 作為含有施體元素的玻璃粉末的具體例，可列舉包括 上述含有施體元素的物質與上述玻璃成分物質兩者的體 系，可列舉：P2〇5-Si〇2體系（以含有施體元素的物質-玻 璃成分物質的順序記載，以下相同）、ΚΟΡΙΟ體系、 Ρ2〇5·Ν&2〇 體系、P2〇5-Li2〇 體系、P2〇5_Ba〇 體系、p2〇5 Sr〇 體系、PzOs-CaO 體系、P2〇5_Mg〇 體系、P2〇5_Be〇 體系、 P2〇5-ZnO 體系、P2〇5-CdO 體系、p2〇5-Pb〇 體系、p2〇5 v、 體系、P205-Sn0 體系、P2〇5_Ge〇2 體系、j>2〇55 等包含P2〇5作為含有施體元素的物質的體系，以2勹t 以Sb2〇3來代替上述包含1>2〇5的體系的匕仏作 == 體元素的物質的體系的玻璃粉末。 ‘、、、s有施 再者’亦可為如p205-Sb203體系、p2〇s_As2〇 ★ 般，包含兩種以上的含有施體元素的物質的破系等 儘管於上述中例示了包含兩種成分的複合破S束。 亦可為 P2〇5-Si02-V2〇5、p2〇5_Si〇2_Ca0 等包含：，然而 以上的物質的玻璃粉末。 〜種成分 理想的是 耐久性而 玻璃粉末中的玻璃成分物質的含有比率較 考慮熔融溫度、軟化溫度、玻璃轉移溫度、化學 201212107 39027pif 適宜設定，一般而言，較佳為i質量％以上至乃質量％ 以下。 因玻璃粉末中的含有施體元素的物質的含有比 質量％以上，施體元素於石夕基板中的摻雜濃度不 ^ 低’因此充分地形成η型擴散層。而且，目p2〇 有施體元素的物質的含有比率為75質量％以下 二 _中含有施體元素的物質吸濕，例如，能夠抑制含 體元素的物f為P2〇5的情況下’形成魏(H3P〇4)。此二 果’抑制H3P〇4等的吸濕物f於熱擴散處理中揮來: P (填）等的施體元素的擴散擴及側面以及背面 制η型擴散層不僅止形成於表面，並形成於所期部: 以外的側面及背面。 °丨1立 來点播辦-备认旦型擴散層充分地 /成施體7C素的於械ηΜ概層的組成物 = 的施體元素，具有所形成的η型擴散層的： 面:片電阻亦不會下降至超過—定值；以及必需抑制 施體疋素的物質的揮發的影響的觀點。於玻璃粉末 施體7L素的物質的含有率較佳為2質量％以上至％ 以下，、更佳為10質量％以上至70質量％以下。 0 尤其’不使已塗佈形成η型擴散層的組成物之側 表面的片電阻變化，並考慮抑制财。4等的吸 揮發的影響，則玻璃粉末中含有施體騎的物質 的3有率尤佳為3G質量％以上至7G質量％以下。 再者，玻璃粉末中的玻璃成分物質的含有比率較理想 15 201212107 39027pif 的是考慮熔融溫度、軟化溫度、玻璃轉移溫度、化學耐久 性而適宜設定，一般而言，較佳為0.1質量％以上至95質 量％以下，更佳為0.5質量％以上至90質量％以下。 具體而言，於P2〇5_Si〇2體系玻璃的情況，Si〇2的含 有比率’較佳為1質量％以上至90質量％以下，更佳為3 質量％以上至80質量％以下。 玻璃粉末的軟化溫度就擴散處理時的擴散性、滴液 (dripping)的觀點而言，較佳為2〇〇〇c〜1〇〇(rc，更佳為 300°C 〜900°C。 作為玻璃粉末的形狀，可列舉：大致球狀、扁平狀、 塊狀、板狀、及鱗狀等’就製成形成_擴散層的組成 物^對於基板的塗佈性或均勻擴散性的觀點而言，較理想 的是大致球狀、扁平狀、或板狀。玻璃粉末的粒徑較理想 的疋100 μηι以下。當使用具有100 μιη以下的粒徑的玻璃 粉末時’易於獲得平滑的塗膜。㈣，玻璃粉末的粒徑更 理想的是50 μηι以下。再者，下限並無特· 為Ο.ΟΙμιη以上^ 此處，玻璃的粒徑表示平均粒徑，可藉由雷射散射繞 射法（laser scattering diffraction meth〇d )粒度分布（卿 size distribution )測定裝置等來測定。 含有施體元素的玻璃粉末是藉由以下的步驟來料。 —力叩啊，貝口J夕丨 翻·姥、銀、氧化紹、石英、碳等，可考慮熔融溫度 首先稱量原料（例如，上述含有施體元素的物質與玻 璃成分物質）並將其填充至㈣中。㈣的材質 舶、、/六、结 « n ... 4 ^ 201212107 39027pif 環境、與熔融物質的反應性等而適宜選擇。 其次，藉由電爐以對應於玻璃組成的溫度進行加‘而 製成熔液。此時’較理想的是以使熔液變得均勻的方^ 行攪拌。 . ^ ^ 繼而，使所獲得的熔液流出至氧化锆基板或碳基板 上而將熔液玻璃化。 九土 最後’粉碎玻璃而形成粉末狀。粉碎可應用噴射磨 機、珠磨機、球磨機等公知的方法。 形成η逛擴散層的組成物中的含有施體元素的玻璃 粉末的含有比率是考慮塗佈性、施體元素的擴散性等而決 疋 般而s’形成η型擴散層的組成物中的玻璃粉末的 含有比率較佳為0.1質量％以上至95質量％以下，^佳為 1質量％以上至90質量％以下。 本發明的形成η型擴散層的組成物，包含：至少__種 重®平均分子量為5000以上至500000以下的粘合劑以及 至少一種溶劑。這些構成上述玻璃粉末的分散介質。 作為粘合劑’例如可以適當地選擇：聚乙烯醇、聚丙 婦酉&私類、聚乙細基酿胺類、聚乙婦基°比1^各烧g同、聚環氧 乙燒類、聚績酸、丙烯酿胺烧基確酸、纖維素鱗類、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、澱粉和澱粉衍生物、海藻酸鈉類（sodium alginate)、 二仙膠（xanthan)、瓜爾膠和瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖和 硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠和黃蓍膠衍生物、糊精和糊精衍 生物、（曱基）丙烯酸類樹脂、（曱基）丙烯酸酯類樹脂（例 17 201212107 39027pif 烯酸^丙稀酸樹脂、二曱基胺基乙基（曱基）丙 丘取紙日、τ二烯類樹脂、苯乙婦類樹脂，及它們的 及亦可以適當地選料魏樹脂。這些化合物 叮早獨使用或以它們的兩種以上的組合使用。 似ir㈣形成η型擴散層的組成物，其所包含_合 =、重罝平均分子量為500〇以上至500000以下。藉此， 可以調整形成η型擴散層敝成物至適#_度，以於石夕 基板上均勻地塗佈。若粘合劑的重量平均分子量小於 =〇θ〇，則有形成η型擴散層的組成物的黏度增加的情況。 攻是例如，當使玻璃粒子吸附時的立體斥力（repulsion) 作用不足，因而可考慮粒子間彼此凝聚。 另一方面’若粘合劑的重量平均分子量大於500000， 則在溶劑中粘合劑之間彼此凝聚，結果導致形成n型擴散 層的組成物的黏度增加的情況。 除此再加上’若粘合劑的重量平均分子量變大，則粘 合劑的燒結溫度變高’而且於熱擴散處理中粘合劑無法完 全被燒結，以及進行施體元素的擴散變得困難之外，存在 點合劑中的不純物擴散至矽基板的可能性。 考慮以上，則粘合劑的分子量較佳為6000以上至 450000以下’更佳為6500以上至400000以下。 再者’粘合劑的重量平均分子量通常的測量方法是利 用旋膠色層分析儀(Gel permeati〇n chromatography，GPC) 來測定。 作為溶劑，可列舉例如：丙酮、曱基乙基酮、曱基正 20121210739027pif 丙基酮、曱基-異丙基酮、曱基_正丁基酮、甲基_異丁基酮、 甲基-正戊基酮、曱基-正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、 二-異丁基酮、三曱基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己 酮' 2,4_戊一 g同、丙酮基丙g同、丁内酯，和γ_戊内酯等酮 系溶劑；例如二乙基醚、曱基乙基醚、曱基-正丙基醚 (methyl-n-propyl)、二-異丙基趟、四氫吱喃、曱基四氫咬 喃、二噁烷（dioxane)、二曱基二噁烷、乙二醇二曱基醚、 乙二醇二乙基醚、乙二醇二正丙基醚、乙二醇二丁基醚、 二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇甲基乙基醚、 二甘醇曱基正丙基醚、二甘醇甲基正丁基醚、二甘醇二正 丙基醚、二甘醇二正丁基醚、二甘醇甲基正己基醚、三甘 醇二曱基醚、三甘醇二乙基醚、三甘醇曱基乙基醚、三甘 醇曱基-正丁基鍵、三甘醇二正丁基趟、三甘醇曱基正己 基醚、四甘醇二甲基醚、四甘醇二乙基醚、四（二甘 醇Xtetradiethylene glycol)曱基乙基醚、四甘醇曱基正丁基 醚、二甘醇二正丁基醚、四甘醇曱基正己基醚、四甘醇二 正丁基醚、丙二醇二曱基_、丙二醇二乙基喊、丙二醇二 正丙基醚、丙二醇二丁基醚、一縮二丙二醇二曱基醚、一 縮二丙二醇二乙基醚、一縮二丙二醇曱基乙基醚 (dipropylene glycol methyl ethyl ether )、一 縮二丙二醇甲 基正丁基醚、一縮二丙二醇二正丙基醚、一縮二丙二醇二 正丁基醚、一縮二丙二醇甲基正己基醚、三丙二醇二曱基 醚、三丙二醇二乙基醚、三丙二醇曱基乙基醚、三丙二醇 曱基正丁基醚、三丙二醇二正丁基醚、三丙二醇曱基正己 19 201212107 39027pif 基鍵、四丙_一醇二曱基峻、四丙二醇二乙基鍵、四（·一丙 二醇)(tetradipropylene glyc〇i)曱基乙基醚、四丙二醇甲基 正丁基醚、一縮二丙二醇二正丁基醚、四丙二醇曱基正已 基醚，和四丙二醇二正丁基醚等的醚系溶劑；例如乙酸甲 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、乙酸仲丁酯、乙酸正戊酯、乙酸仲戊酯、乙 酸3-曱氧基丁酯、乙酸曱基戊酯、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、乙酸曱基環己酯、乙酸壬酯、乙醯乙酸甲酯、 乙醯乙酸乙酯、二甘醇單曱基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚 乙酸酯、二甘醇單正丁基醚乙酸酯、一縮二丙二醇單曱基 醚乙酸酯、一縮二丙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇二乙酸 酯、、曱氧基二甘醇乙酸酯、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 乙醋、礼酸正丁醋’和乳酸正戊醋等的酯系溶劑；例如， 乙二醇曱基_兩酸醋、乙二醇乙基驗丙酸醋、乙二醇曱基 醚乙酸S旨、乙二醇乙基_乙義、二甘醇甲細乙酸g旨、 -甘醇乙細乙_、二甘醇正丁基醚乙賴、丙二醇 曱基醚乙酸醋、丙二醇乙基轉乙酸醋、丙二醇丙基趟乙酸 g旨、-縮二丙二醇曱基峻乙酸醋、和一縮二丙二醇乙基醚 乙酸酉旨等的&|乙_系溶劑；例如乙腈、N_甲基吼洛烧 I乙基轉燒_、N•丙基鱗細、& 了基料烧嗣、 N-己基吼口各院@同、環己基吼洛院嗣、N，N_二甲基甲酿 胺、曱基乙酿胺，和二曱亞颯等的非質子（p_n) 20 201212107 39027pif 例如曱醇、乙醇、正丙 ^知、仲丁酵、叔丁醇、正戊醇 ^ =、叔戊醇，氧基丁醇二？ 丁:、 辛醉、正壬醇、正癸醇、仲十„ ^、仲 仲十七烧醇、苯紛、環己醇、甲一基虹醇％:十 :-醇、以丙二醇、1，3_丁二醇、二甘醇、—X::、 :、三甘醇、和三丙二醇等的醇系溶劑:例如乙二；二： -、乙-酵乙基_、乙二醇單苯基喊、二 =土 :甘醇單乙細、二甘醇單正丁基_、二物單= 、、乙氧基三甘醇、四甘醇單正丁細、丙二 土 -縮二丙二醇單甲基峻、一縮二丙二醇單乙基喊、么= -醇早曱基醚等的乙二醇單娜劑；例如卜㈤―、内 〜結品醇、月桂油稀、別羅勒稀（all〇_〇dmene ) α 雙戊烯、ot_菠烯、β-获烯、松脂醇（―遍）= 蘿勒祐（ocimene )、水芽烯等結（terpene )系溶劑蓉、 這些材料可以單獨使用或以它們的兩種以上㈣合使^ 當製成形成η型擴散層的組成物時，就 佈性的觀點而言，較佳為㈣品醇、二乙二醇單塗 乙酸2-(2-丁氧基乙氧基）乙酯。 (、 形成η型擴散層的組成物中的點合劑以及溶人 有比率是考慮㈣性、含有猶元素的物f濃度等二二 選擇的。於本發明中製成的粘合劑的含有比率，例如，^ 對於形成η型擴散層的組成物，可以是〇 〇1質量％〜5目 質 21 201212107 39027pif 1¾ ’且從分散安定性的觀點而言’較佳為〇1質量％〜3 夤里4。再者，溶劑的含有比率，相對於形成n型擴散層 的組成物，可以是1質量％〜6〇質量％，且從分散安定性 的觀點而言’較佳為5質量％〜40質量％。 而且’考慮到塗佈性，形成η型擴散層的組成物的黏 度較佳為lOmPa.s以上至l〇〇〇〇〇〇mPa.s以下，更佳為5〇 mPa.s 以上至 500000 mPa.s 以下。 進而，利用少量添加pH調整劑至形成n型擴散層的 組成物，亦可進一步提高溶劑中的玻璃粒子的分散性。具 體而言，藉由調整pH，使動（Zeta，〇電位(粒子表面電 位的近似）變化，可以於玻璃粒子間賦予靜電斥力。 作為PH調整劑，可以列舉例如：稀^酸、稀硫酸、 稀硝酸、酒石酸、檸檬酸、富馬酸、蘋果酸、植酸（phytic acid)、琥轴酸（succinic acid)、葡萄糖酸、乳酸、氫氧化 鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉之類等。這些材料可以單 獨使用或以它們的兩種以上的組合使用。 再者，形成η型擴散層的組成物的pH，較理想為考 慮玻璃組成的等電位點（利用Zeta電位為零的pH了粒子 凝聚變容易）、耐酸性、耐鹼性而適宜地調整, 一般而 5，pH (25 C )較佳為2.0以上至13.0以下，更佳為3 〇 以上至12.0以下。 另外’ pH於25 C時’利用-般的pH測定裝置進行 測定。 具體而言，於P205_SiQ2體系_的情況，形成n型 22 201212107 39〇27pif 二散=成物的pH⑽）較佳為3 〇以上至u 〇以 下，更佳為5‘〇以上至10.0以下。 劑成η ^紐層的紐成物亦可含有其他添加 行反It金Γ加物，例如可列舉容易與上述玻璃粉末進 將喊n s擴散層的組成物塗佈於半導體基板上，並 =溫下進行熱處理，藉此形成n型擴散層，但此時於表 形成玻璃。將上述賴浸潰於氫氟酸等酸巾而去除，但 ?據玻璃的麵’存在難叫__。於此情況下，^ 1=預先添加八8，]^’〇1^，乙11及31等金屬，以於 -夂/月洗後可谷易地去除玻璃。在它們中，較佳為使用選自 Ag ’ Si ’ Cu，Fe ’ Ζη及Μη中的至少一種，更佳為使用 選自Ag ’ Si及ζη中的至少一種，特佳為Ag。 上述金屬的含有比率’較理想的是依據玻璃的種類或 上述金屬的種類而適宜調整，一般而言，相對於上述玻璃 粉末’上述金屬的含有比率，較佳為0.01質量％以上至 10質量％以下。而且’上述金屬可在金屬單體及金屬氧化 物等的形態下來使用。 <形成p型擴散層的組成物> 本發明的形成p型擴散層的組成物包括至少含有受 體元素的破螭粉末（以下，有時僅稱為「玻璃粉末」）、至 少一種粘合劑，其重量平均分子量為5000以上至500000 以下’以及至少一種溶劑。進而考慮塗佈性等，亦可視需 要含有其他添加劑。 23 201212107 39027pif 元+=璃成p型擴散層的喊物，是指含有受體
例如’可藉由塗佈於絲板上後進行熱 型擔二上煅燒’燒結)，使上述受體元素熱擴散來形成P 藉由使用本發明的形成p型擴散層的組 β刀離P型擴散層的形成步驟與歐姆接觸的形成 =驟’從而拓展了對用於形成歐姆接觸的電極材料的選 並且翻展了對電極構造的選擇。例如，若將銀等低 阻材料用於電極時，能夠讀薄的膜厚達成低電阻。另 乂 1電極亦無需形成於整個面上，亦可如梳型等形狀般部 二地形成梳型電極。藉由如以上般形成薄膜或梳型形狀等 2形狀’可—面抑财基板中的内部應力、基板_曲 的產生，一面形成Ρ型擴散層。 因此，若應用本發明的形成Ρ型擴散層的組成物，則 抑制先前廣泛採用的方法中所產生於基板中的内部應力 及基，的㈣的產生，前述之先前廣泛採㈣方法為：印 =紹膏’然後對其進行锻燒，與使η型擴散層變成ρ+型 擴散層的同時獲得歐姆翻的方法。 又進而’由於玻璃粉末中的受體成分於煅燒中亦難以揮 因而抑制了 ρ型擴散層因揮發氣體的產生而形成至所 期望的區域以外的情况。其原因賴為是由於受體成分與 破璃粉末巾的元素結合、或者被導人至玻射，因此難 揮發。 人進而’本發明的形成ρ型擴散層的粗組成物’其所包 3的玻璃粉末中的含有施體元素的物質的含有比率較佳 24 201212107 39027pif 為1質量％以上至90質量％以下。 從而光伏電池陳能能升。含面電阻值下降， 下文中詳細說明。 素的物質將在 ==有=的破璃粉末進行詳細說明。 型擴散層的讀。作為受體Μ ^基f中而可形成p 13族元素，例如可列舉:B㈤：'用週期表的第 等。 （H⑻及Ga(鎵） 作為用於將受體元素導粉末巾的含有受體 元素的物質’可列舉b2〇3、Al2〇3、及Ga2〇3，較佳為使 用選自B2〇3、Al2〇3及Ga203中的至少一種。 另外，含有受體元素的玻螭粉末，可視需要調整成分 比率，藉此控制熔融溫度、軟化溫度、玻璃轉移溫度、化 學耐久性等。較佳為進而包含以下所述的成分。 作為玻璃成分物質，可列舉：Si〇2、K2〇、Na2〇、U2〇、
BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、Tl2〇、 SnO、Zr02、Mo03、La203、Nb2〇5、Ta205、Y2〇3、Ti〇2、
Ge02、Te02及Lu203等，較佳為使用選自Si02、K20、 Na20、Li2〇、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、
CdO、T120、SnO、Zr02、及 M〇03 中的至少一種。 作為含有受體元素的玻璃粉末的具體例，可列舉包括 上述含有受體元素的物質與上述玻璃成分物質兩者的體 系，可列舉：B2〇3_Si02體系（以含有受體元素的物質-玻 璃成分物質的順序記載，以下相同）、Β203-Ζη0體系、
25 S 201212107 39027pif B2〇3-PbO體系、ΒΛ單獨體系等包含B203作為含有受體 元素的物質的體系’ Al2〇rSi〇2體系等包含Al2〇3作為含 有受體元素的物質的體系’ Ga2〇3_si〇2體系等包含Ga2〇3 作為含有受體元素的物質的體系等的玻璃粉末。 另外，亦可為如Α12〇3·Β2〇3體系、Ga203-B2〇3體系 等般，玻璃粉末也可以包含兩種以上的含有受體元素的物 質的玻璃粉末。 於上述中例示了包含一種成分的玻璃或包含兩種成 分的複合玻璃，但視需要亦可為如B2〇3_Si〇2_Na2〇體系 等般，三種成分以上的複合玻璃。 玻璃粉末中的玻璃成分物質的含有比率較理想的是 考慮熔融溫度、軟化溫度、玻璃轉移溫度、化學耐久性而 適宜設定，一般而言’較佳為0.1質量％以上至95質量y〇 以下，更佳為0.5質量％以上至90質量％以下。 玻璃粉末的軟化溫度就擴散處理時的擴散性、滴液 (dripping)的觀點而言，較佳為2〇〇ΐ〜1〇〇(rc，更佳 300°C 〜9〇〇°C。 ====或r擴散性的觀點 想的是50陣以下。當使用玻璃粉末的粒徑較理 粉末時，易於獲得平滑的塗膜。進下的粒徑的玻璃 理想的是1—下。再者，下限並無=:= 26 201212107 39027pif 為0.01 μιη以上。 此處，玻璃的粒徑表示平均粒徑，可藉由雷射散射繞 射法（laser scattering diffraction meth〇d)粒度分布（partide size distribution )測定裝置等來測定。 含有爻體元素的玻璃粉末是藉由以下的步驟來製作。 首先，稱里原料並將其填充至掛禍中。掛渦的材質可 列舉始、翻·錄、銥、氧化銘、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，藉由電爐以對應於玻璃組成的溫度進行加熱而 製成熔液。此時，較理想的是以使熔液變得均勻的方式進 行攪拌。 繼而，使所獲得的熔液流出至氧化锆基板或碳基板等 上而將熔液玻璃化。 敢後，粉碎玻璃而形成粉末狀。粉碎可應用噴射磨 機、珠磨機、球磨機等公知的方法。 形成P型擴散層的組成物中的含有受體元素的玻璃 ，末的含有比率是考慮塗佈性、受體元素的擴散性等而決 定。一般而言，形成p型擴散層的組成物中的玻璃粉末的 各有比率較佳為〇 1質量％以上至95質量％以下，更佳為 1質量％以上至90質量％以下。 ' 本發明的形成p型擴散層的組成物，其包含至少一種 重量平均分子量為5000以上至5〇〇〇〇〇以下的粘合劑，以 及至少一種溶劑。上述這些，作為上述玻璃粉末的分散介 質0 27 201212107 39027pif 例如，粘合劑可以適當地選自：聚乙烯醇，聚丙烯醯 胺類，聚乙烯基醯胺類’聚乙烯基吡咯烷酮，聚環氧乙烷 類’聚橫酸，丙烯醯胺烧基續酸’纖維素_類，纖維素衍 生物，羧曱基纖維素’羥乙基纖維素，乙基纖維素，明膠， 澱粉和澱粉衍生物，海藻酸納類，三仙膠，瓜爾膠及瓜爾 膠衍生物，硬葡聚糖（Scleroglucan)和硬葡聚糖衍生物， 黃蓍膠和黃蓍膠衍生物，糊精和糊精衍生物，（曱基）丙 稀酸類樹脂、（曱基）丙烯酸酯類樹脂（例如烧基（甲基） 丙烯酸樹脂、二曱基胺基乙基（甲基）丙烯酸樹脂等）， 丁二烯類樹脂’苯乙烯類樹脂及它們的共聚物，與石夕氧烷 樹脂等。這些化合物可以單獨使用或以它們的兩種以上的 組合使用。 本發明的形成p型擴散層的組成物，其所包含的粘合 劑的重量平均分子量為5000以上至500000以下。藉此， 可以調整形成p型擴散層的組成物至適當的黏度，以於矽 基板上均勻地塗佈。若粘合劑的分子量小於5〇〇〇，則有 形成P型擴散層的組成物的黏度增加的情況。上述，例如 當使玻璃粒子吸附時的立體斥力作用不足，因而可考慮粒 子間彼此凝聚。 另-方面，絲合_重量平均分子量大於麵00， 則在溶劑愧合劑之間彼此凝聚，結果存在形成P型擴散 層的組成物的黏度增加的情況。 此外再加上’若枯合劑的重量平均分子量變大，則點 合劑的燒結溫度變高，而且於熱擴散處理愧合劑無法完 28 201212107 39027pif 王被^ο、、’σ以及進行受體元素的擴散變得困難之外，有粘 合劑中的不純物擴散至祿板的可能性。 考慮以上’則粘合劑的分子量較佳為6000以上至 〇〇〇以下’更佳為6500以上至400000以下。 1者，粘合劑的重量平均分子量通常的測量方法是利 用凝膠色層分析儀(Gel Permeation Chromatography，GPC) 來測定。 ,於$成P型擴散層的組成物中的溶劑，亦可使用與於 形成η型擴散層的組成物中的溶劑相同的物質，並且適合 的範圍亦相同。 形成ρ型擴散層的組成物中的粘合劑以及溶劑的含 有比率是考慮塗佈性、含有施體元素的物質濃度而宜適選 擇。於本發明中製成的粘合劑的含有比率，例如，相對於 形成11型擴散層的組成物，可以是〇.〇1質量％〜5質量0/〇, 並且從分散安定性的觀點，較佳為0.1質量％〜3質量〇/〇。 再者，製成的溶劑的含有比率，相對於形成η型擴散層的 組成物，可以是1質量％〜60質量％，且從分散安芩性的 觀點’較佳為5質量％〜40質量％。 而且，考慮塗佈性，形成ρ型擴散層的組成物的黏度 較佳為10 mPa.s以上至1〇〇〇〇〇〇 mPa.s以下，更佳為5〇 mPa.s 以上至 500000 mPa.s 以下。 進而’利用少量添加pH調整劑至形成ρ型擴散層的 組成物，亦可進一步提高溶劑中的玻璃粒子的分散性。具 體而言’藉由調整pH’使Zeta電位(粒子表面電位的近似) 29 201212107 39027pif 變化，可以於玻璃粒子間賦予靜電斥力。 作為pH ,周整可以舉例如：稀鹽酸、稀硫酸 石肖酸、酒石酸、棒檬酸、富馬酸、蘋果酸、植酸、琥讀、 葡萄糖t乳酸、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鋼 之類等。这些材料可以單獨使用或以它們的兩種以上的組 合使用。 再者，形成P型擴散層的組成物的pH，較理想為考 慮玻璃組成的等電位點（_ Zeta t位為零的pH，粒子 凝聚變容易）、耐酸性、耐驗性而適宜地調一般而 言’pH (坑）較佳為2·〇以上至13〇以下，更 以上至12.0以下。 另外阳於25C時，利用-般的pH測定裝置進行 測定。 _ ϊ 1而I,’於B2°r Si。竭玻翻情況，形成p型 擴政層的組成物的ΡΗ (25ΐ)較佳為3 G以上至u 0以 下’更佳為5.0以上至1〇.〇以下。 <η型擴散層及光伏電池元件的製造方法> 接，’參照圖丨來對本發_ η型擴散層及光伏電池 =件的製造方法進行說明。圖丨是概念性地表示本發明的 国，電池TL件的製造步驟的—例的模式剖面圖。於以下的 圖式中，對相同的構成要素標註同樣符號。 Ϊ、1⑴+ ’對作為p型半導體基板10的梦基板賦 /合液來去除損壞層，並藉由蝕刻而獲得紋理構造。 詳細而言，利用20質量％苛性鈉去除自鑄錠進行切 201212107 39027pif 片時所產生的石夕表面的損壞層。繼而 ，質量%異丙醇的混合液進行⑽，形1 = (圖:省略紋理構造的記載)。光伏電池元4= 二紋理構造，而可促進光心^ 於D ^末H巾，將上述軸η型擴散層的組成物塗佈 H +導體基板10的表面即成為受光面的面上，以形 成了形成η型擴散層的組成物層u。本發明中，塗佈 法並無限制’例如有印刷法、旋塗法、毛刷塗佈、噴霧法、 刮刀法、輥塗機法、喷墨法等。 、 上述形成η型擴散層的組成物的塗佈量並無特別限 制例如，作為玻璃粉末量，可設定為10 g/m2〜250 g/m2， 車父佳為20 g/m2〜150 g/m2。 再者’依據形成η型擴散層的組成物的組成，在有必 要的情況下，可於塗佈後，進行使組成物中所含有的溶劑 揮發的乾燥步驟。於此情況下，於80°C〜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 知機荨時乾燦10分鐘〜30分鐘左右。上述乾燥條件依存 於形成η型擴散層的組成物的溶劑組成，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ρ+型擴 散層（高濃度電場層）14的製造方法並不限定於藉由銘 將η型擴散層轉變成ρ型擴散層的方法’亦可採用先前公 知的任何方法，可擴大製造方法的選擇項。因此，例如可 31 201212107 39027pif
Si: ί:)等第13族的元素的組成物13來形成高 例如，^用^^ Β(石朋）等第13族的元素的組成物13， 與後述㈣的形成Ρ _散層的組成物。以 方式，對被ί/至組絲的熱擴散處理相同的 濟H理..月面的形成P型擴散層的組成物進行熱 =理：稭此可於背面形成高濃度電場層14。再者， 二思开〔成p型擴散層的組成物的熱擴散處理與形成n型 擴政層的組成物的熱擴散處理同時進行。 散/r= 600°c〜1200t下對形成有上述形成11型擴 組成物層η的半導體基板10進行熱擴散處理。藉 述熱擴散處理，如圖丨⑴所示，施體元素朝半導 田土板中擴散，而形成η型擴散層12。熱擴散處理可應 :头的連續爐、分批式爐等。另外，熱擴散處理時的爐 内環境亦可適宜調整成空氣、氧氣、氮氣等。 熱擴散處理賴可對應於形成η型擴散層的組成物 二所含有的施體元素的含有率等而適宜選擇。例如，可設 疋為1分鐘〜60分鐘，更佳為2分鐘〜3〇分鐘。 々因於所形成的η型擴散層12的表面形成有磷酸玻璃 等玻璃層（未圖示），故藉由蝕刻以去除上述磷酸玻璃。 钱刻可應用浸潰於氩氟酸等酸中的方法、浸潰於苛性鈉等 驗中的方法等公知的方法。 於圖1 (2)及（3)所示的使用本發明的形成η型擴 散層的組成物Π而形成η型擴散層12的本發明的η型擴 32 201212107 39027pif 散層的形成方法中，於所期望的部位形成11型擴散層12， 不於背面或側面形成不需要的η型擴散層。 因此’藉由先前廣泛採用的氣相反應法來形成η型擴 散層的方法中，用於去除形成於側面的不需要的η型擴散 層的側蝕步驟是必須的，然而，依據本發明的製造方法， 不需要側餘步驟’從而使步驟簡單化。 另外，於先前的製造方法中，必需將形成於背面的不 需要的η型擴散層轉換成ρ型擴散層，作為上述轉換方 去，採用如下的方法：於背面的η型擴散層上塗佈作為第 13族7L素的鋁的膏狀物，並進行煅燒，使鋁擴散至η型 擴散層而將η型擴散層轉換成ρ型擴散層。於上述方法 中，為了充^地將η型擴散層轉換成ρ型擴散層，進而形 成Ρ+層的高濃度電場層，㈣要某齡度以上的銘量， 因此必需將!g層形成得較厚。但是，的熱膨脹係數盘用 作基板的⑦的熱膨脹係數相差較大，因此於般燒及冷_ ^呈中，在♦基板中產生較大的内部應力，而成為石夕基板 的麵曲的原因。 κ ^述内部應力對結晶的結晶粒界（crystal grain b^mdary)造成錢，從而導致電力敎變大的問題。另 :為=級製程中的光伏電池元件的搬送、或者與被 無為刀支線路（tab wire)的銅線的連接過程中 。近年來’由於切片加卫技術的提高，因此石夕基 ，而存在元件更加容易破裂的傾向。 仁疋，依據本發明的製造方法，不於背面形成不需要 33 201212107 39027pif 2 n型擴散層，因此無f進行自n型擴散層朝p型擴散居 的，換，而不必使鋁層變厚。其結果，可抑制矽基板内二 内部應力的產生或翹曲。結果，可抑制電力損失的增大、、 或元件的破損。 、曰、 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 來將η型擴散層轉換成p型擴散層的方法，亦可採用先前 公知的任何方法，拓展了製造方法的選擇項。例如，利用 本發明的形成P型擴散層的組成物，亦可形成p+型擴散 層。 、 另外’如後述般，用於背面的表面電極2〇的材料並 不限定於第13族的鋁，例如可應用Ag (銀）或Cu (銅） 等，背面的表面電極2〇的厚度亦可比先前的厚度更薄地 形成。 圖1 (4)中，於n型擴散層12上形成抗反射膜16。 抗反射膜16是應用公知的技術而形成。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，氫於結晶中擴散，到不參與矽原 子之鍵結的執道中’即懸鍵（dangiing b〇nd)與氫鍵結， 而使缺陷鈍化（氫鈍化）。 更具體而言，於上述混合氣體流量比NH3/SiH4為0.05 〜1.〇 ’ 反應室的壓力為 13.3 Pa ( 0.1 Torr)〜266.6 Pa (2 Τ〇ΓΓ) ’成臈時的溫度為300°C〜550°C，利用電漿放電的 34 201212107 39027pif 頻率為100 kHz以上的條件下形成。 圖1 (5)中，於表面（受光面）的抗反射膜16 藉由網版印刷法印刷塗佈表面電極用金屬膏並使心 而形絲面電極18。表面電_金屬膏是將⑴、乂 ，子與⑴玻璃粒子作為必需成分，且視需要包含‘ 树脂枯合劑’以及⑷其縣加解。 （） 電極^於/述背面的高濃度電場層14上亦形成背面 方斤述，本發明中背面電極2〇的材質或形成 背面•極^蚊。例如，塗佈包含銘、銀或鋼等金屬的 ^面电極料，並使其乾燥，亦可形成背面電極20。此 為了模組製財的元件間的連接，亦可於背面的 刀上没置銀電極形成用銀膏。 —圖1⑷中，對電極進行锻燒，製成光伏電池元件。 右於_〇C〜9GGX：的範圍内锻燒幾秒〜幾分鐘，則於 =側’作為絕賴的抗反射膜16，目電刻金屬膏中 含有的玻璃粒子而炫融，進㈣1G表面的—部分 f ’膏狀物中的金屬粒子（例如銀粒子）與絲板ι〇妒 ^接:部並凝固。藉此，所形成的表面電極18與石夕基板 〇破導通。將此稱為燒透（fire through)。 對表面電極18的形狀進行說明。表面電極18是由匯 =電極30、以及與上述匯流條電極3〇交叉的指狀電極 a成。圖2 (A)是自表面觀察到的將表面電極】 ，包含匯流條電極30、以及與上述匯流條電極3〇交^ 、指狀電極32所構成的光伏電池元件的俯視圖，圖2(B) 35 201212107 39027pif 是將圖2 (A)的一部分擴大表示的立體圖。 此種表面電極18’可藉由例如上述金屬膏的網版印 刷、或者電極材料的鍍敷、於高真空中利用電子束加熱的 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 —般是用作受光面侧 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。 <P型擴散層及光伏電池元件的製造方法> 接著，對本發明的p型擴散層及光伏電池元件的製造 方法進行說明。 首先，對作為p型半導體基板的矽基板賦予鹼性溶液 來去除損壞層，並藉由蝕刻而獲得紋理構造。此步驟，與 於η型擴散層的形成同樣一邊參照圖j (〇 一邊說明步 驟。 其次，於三氣氧化磷（P0Cl3)、氮氣、氧氣的混合氣 體環境下以800°C〜900°C進行幾十分鐘的處理，從而同 樣地形成η型擴散層。此時，於使用三氣氧化磷環境的方 法中，磷的擴散亦到達側面及背面，η型擴散層不僅形成 於表面，而且亦形成於侧面、背面。因此，為了去除側面 的η型擴散層而實施側蝕。 然後將上述$成Ρ型擴散層的組成物塗佈於ρ型半 導體基板的背面即不是受光面的η型擴散層的面上。本發 明中，塗佈方法並無限制，例如有印刷法、旋塗法、毛刷 塗佈、喷霧法、刮刀法、輥塗機法、喷墨法等。 36 201212107 39027pif 上述形成p型擴散層的組成物的塗佈量並無特別限 制。例如，作為玻璃粉末的塗佈量，可設定為1〇 g/m2〜 250 g/m2 ’ 較佳為 2〇 g/m2〜15〇 g/m2。 再者’依據形成p型擴散層的組成物的組成，在有必 要的情況下，可於塗佈後，進行使組成物中所含有的溶劑 揮發的乾燥步驟。於此情況下，於8〇t〜3〇(rc左右的溫 度下，當使用加熱板時乾燥丨分鐘〜1〇分鐘，當使用 燥機等時乾燥10分鐘〜30分鐘左右。上述乾燥條件依^ 於形成η型擴散層的組成物的溶劑組成，於本發明中並 特別限定於上述條件。 將塗佈有上述形& Ρ型擴散層的組成物的半 板，於6〇〇°C〜1200°C下進行熱處理。藉由此熱處理，i ^體元素财導縣板中擴散，㈣ =可應収知的連續爐、分批式爐等。另外，‘散處 ί時的爐崎境亦可適宜調整成空氣、氧氣、氮氣等。 中所處：時間可對應於形成Ρ型擴散層的組成物 =有素的含有率等而適宜選擇。例如，可設 疋為1刀鐘〜60分鐘，更佳為2分鐘〜3〇分鐘。 而去層的表面形成有玻璃層’故藉由飯刻 法!!。_可應用浸潰於氫氟酸等酸中的方 法心貝於可性鋼等鹼令的方法等公知的方法。 對其：锻:先:?型=中轉，印刷，然後 獲得歐姆接觸。但是，型擴散層的同時 田銘胃鄉柄轉料電率低， 37 201212107 39027pif 為了降低片電阻，通常形成於整個背面的鋁層於煅燒後必 需具有10 μιη〜20 μιη左右的厚度。進而，若形成如上述 般厚的鋁層，則由於矽的熱膨脹係數與鋁的熱膨脹係數相 差較大，因此於烺燒及冷卻的過程中，在矽基板中產生較 大的内部應力，而成為輕曲的原因。 。存在上述内部應力對結晶的結晶粒界造成損傷，電力 才貝失變大的課題。另外，翹曲於模組製程中的光伏電池元 件的搬送、或者與被稱為分支祕（tab wife)的銅線的 連接過程中，容易使元件破^近年來，由於㈣加工技 術的提高，因此絲㈣厚度正被薄魏，而存在元件更 加容易破裂的傾向。 ，但是，依據本發明的製造方法，於藉由上述本發明的 形成p型擴散層的組成物將n型擴散層轉換成p+型擴散 層後’在上述p+型擴散層上另外設置電極。因此，用於 ^面的電極的材料並不限定純，例如可應用知（銀)、 銅）等’背面的電極的厚度亦可比先前的厚度更 溝地形成，料亦無需戦於整個面上 :燒及冷卻的過程中所產生的石夕基板中的内部 職除玻璃後，於上述所形成的r 士 反射膜。此步驟’與於η型擴散層的升 同#—邊參照圖1 (4)-邊說明步驟。 ’ 於表面（焚光面）的抗反射膜上， 雖佈表面紐心«錄其錢， 38 201212107 39027pif 此V驟與於n型擴散層的形成同樣一邊參照（5) 一邊說明步驟。 繼而於上述为面的.ρ+型擴散層上亦形成背面電極。 上述背面電極的形成步驟，也與在η型擴散層的說明相 同。 對上述電極進行锻燒，製成光伏電池元件。此少鄉， 與於η型擴散層的形朗樣—邊參照圖 説明 步驟。 再者，於上述的ρ型擴散層及光伏電池元件的製造方 法中，為了於作為Ρ型半導體基板的錄板上形成η » =層’而使用三氯氧化磷（PC)Cl3)、氮氣及氧氣的混合氣 仁亦可使用上述的形成n型擴散層的組來成η 型擴散層。 於將上述形成η型擴散層的組成物用於η型擴散層的 =成的方法中，首先，於作為？型半導體基板的表面的受 先面塗佈形成η型擴散層的組成物，於背面塗佈本發明的 形成ρ型擴散層的組成物，然後於6〇(rc〜12〇(rc下進行 ，擴散處理。藉由上述熱擴散處理’施體元素於表面向 ^•半導體基板巾擴散㈣成n型紐層，受 面擴散而形成Ρ、擴散層。除上述步驟以外 述方法相同的步驟來製作光伏電池元件。 + ,於上述中，對在表面形成11型擴散層，在背面形成ρ 型擴散層’進而在各個層上設置有表面電極及背面電極 的光伏電池元件進行了說明’但若本發_形成_ 39 201212107 39027pif 擴散層的組成物及形成p型擴散層的組成物，則亦可製作 背接觸型（back contact)的光伏電池元件。 背接觸型的光伏電池;^件是將電極全部設置於背面 而增大受光面的面積的光伏電池元件。即，於背接觸型的 光伏電池元件中，必需於背面形成n型擴散部位及p+型 擴散部位兩者來形成pn接合構造。本發明的形成^型擴 散層的組成物及形成ρ型擴散層的組成物，可僅於特定的 部位形成η型擴散部位及ρ型擴散部位，因此可較佳地應 用於背接觸型的光伏電池元件的製造。 再者’藉由參照而將日本申請案2010-155173號及日 本申請案2010-155174號中所揭示的全部内容引用於本說 明書中。 本說明書_所記載的所有文獻、專利申請案、及技術 規格是以與具體地且個別地記載藉由參照而引用各個文 獻、專利申請案、及技術規格時相同的程度，藉由參照而 引用於本說明書中。 [實例] 以下，更具體地說明本發明的實例，但本發明並不受 這些實例限制。再者，只要事先無特別記述，則化學品全 部使用試劑。另外，只要事先無說明，則「％」表示「質 量〇/〇」。 [實例1Α] 使用自動乳缽（mortar )混練裝置（kneading machine ) 將P205-Si〇2體系玻璃（P2〇5含量：10%)粉末20g與作 201212107 39027pif 為枯合劑的乙其 乙酸2-(2-丁氡^素（重量平均分子量140000) 〇·3 g、 備形成η型擴7 g加以混合並膏化，以製 所得到的形成η型擴 利用pH測定萝署、/ p'政層的組成物的pH於25°C時， [實例2A]進行測定，阳（坑）為5.6。
除將在實例lA 300000的乙基纖維 ^合㈣換成重量平均分子量 製備形成η型擴散居’以與實例1A相同的方式，以 [實例3A]擴政層的組成物2，（25。〇為$ 除將在實例1A中的地β 玻璃粉末（Ρ2〇5含量^璃粉末替換成祕而〇2體系 ，製—二::成:=口: [實例4A] 除將在實例1A中的枯合劑替 均分子量250000)以外，以盥音、Λ :(重量平 ν、實例1Α相同的方式，丨制 備形成η型擴散層的組成物4。^以製 [實例5Α] 崎乂6。 使用自動乳钵混練襄置將P2〇5_Si〇2體系 含量：U)%)粉末m g、Aga3 g、乙基纖維辛 140000) 03 g與乙酸2你丁氧基乙氧基)乙_ H置 合並膏化，以製備形成n型擴散層的組成物 ;'广 為 5·6。 p 125C) 41 201212107 39027pif [實例6A] 除利用擰檬酸將實例1A中調整pH為3.8之外，以與 實例1A相同的方式’以製備形成n型擴散層的組成物6。 [實例7Α] 除利用碳酸氫鈉將實例1Α中調整pH為9.8之外，以 與實例1A相同的方式，以製備形成n型擴散層的組成物 Ί。 [實例8Α；) 除將在實例1A中的粘合劑替換成重量平均分子量 7〇〇〇的乙基纖維素以外，以與實例1A相同的方式，以製 備形成η型擴散層的組成物8。pH (25°C )為5.6。 [實例9A] 除將在實例1A中的貼合劑替換成重量平均分子量 450000的乙基纖維素以外，以與實例ία相同的方式，以 製備形成η型擴散層的組成物9。PH (25°C )為5.6。 [比較例1A] 除將在實例1A中的粘合劑替換成重量平均分子量 4500的乙基纖維素以外，以與實例1A相同的方式，以製 備形成n型擴散層的組成物C卜pH (25°C)為5.6。 [比較例2A] 在實例1A中的粘合劑替換成重量平均分子量 750000的乙基纖維素以外以與實例ία相同的方式，以 製備形成n型擴散層的組成物C2°pH (25〇C)為5.6。 [評價] 42 201212107 39027pif 一分散安定性一 關於藉由上述綠㈣備的形成n㈣散層的組成 物。，由製備之後-小時以内所測量的初始黏度 ，以及在 2〇 C放置六小雜_量的轉减，經時黏度和初 始黏度的差值相對於初始黏度的比率（（經時黏度—初始 黏度）/初雜度）財得雜變化率。再者，黏度是利 用旋轉黏度計於20。(：下進行測定。 將兩者並排利用目視，觀察經過-段時間後的形成η 型擴散層的組成物的狀態。 將黏度變化以及目視觀察的結果，依據下文的評價基 準進行評價。將其結果示於表1。 〜評價基準〜 無法看出玻璃粒子的 小於0.10，無法看出 小於0.15，無法看出 玻璃粒子凝膠化或聚 Α· · ·黏度變化率小於0.05 凝膠化以及聚集。 Β · · ·黏度變化率〇·〇5以上 破螭粒子的凝朦化以及聚集。 c · · ·黏度變化率0,10以上 破璃粒子的凝膠化以及聚集。 D· ··黏度變化率小於015 集。 E · 或聚集。 黏度變化率G.15以上’而且玻她子凝膠化 43 201212107 39027pif 粉末^佈量）塗佈於？卿基板表面，並於15()ΐ的加熱 板上乾燥5分鐘。繼而，利用設定成HKKTC的電爐進^ 10分a鐘熱擴散處理，然後，為了去除玻璃層而將基板浸 潰於氣氟酸中5分鐘，進行流水清洗，其後進行乾燥。 者，在比較例1以及比較例2所製備的形成η型擴 性低，而且無法進行網版印刷。 片電型擴散層的級成物之側的表面的 片電阻，以及肖面的片電阻。將其結果 ^表 1。 44 201212107 J-ar-s6£ 【1<】 背面的片電阻 (Ω/口） 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 I 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1 1 表面的片電 阻（Ω/口） On 9 CO VO CN vn 1 1 分散安 定性 < PQ < 0Q < U CQ PQ W Q ω ν〇 in ν〇 in in v〇 VO 00 cn 00 〇\ vo iri ν〇 VO 金屬元 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 玻璃粉末 P2〇5~Sl〇2 P2〇5~Si〇2 Ρ2〇5_ΖπΟ P2〇5-Si〇2 P2〇5'Si〇2 1 p2〇5~Si〇2 P2〇5~Si〇2 p2〇5-Si〇2 P2〇5~Si〇2 P2〇5~Sl〇2 P2〇5~Sl〇2 粘合劑 重量平均分子量 ο ο o' 寸 ο ο ο" ο m 140,000 〇 〇 〇λ ο" (Ν ο ο 〇Λ o' 寸 ο ο o' 寸 ϊ-Η 〇 〇 〇" 寸 1-H 7,000 450,000 4,500 750,000 種類 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 聚乙烯醇 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 實例ΙΑ 實例2Α 實例3A 實例4Α 實例5Α 實例6Α 實例7A 實例8A 實例9A 比較例ΙΑ 比較例2Α 201212107 39027pif 利用本發明的形成n型擴散層的組成物，進行熱擴散 處理的結果，表面的片電阻為100 Ω/□以下，Ρ (鱗）擴散 而形成η型擴散層。另一方面，背面的片電阻為1〇〇〇〇〇〇 Ω/口以上而無法測定，因而判定為實質上未形成η型擴散 層0 另外’配合作為與玻璃粉末反應而結晶化的金屬元素 Ag (銀）’因此於熱擴散處理後所形成的玻璃的 異。而且，沒有產生基板_曲。 [實例1B] (BO使用混練裳置將B2〇3_Si〇2體系玻確 。&末2〇g與乙基纖維素（重量平均分子量 並：2酸2你丁氧基乙氧基)乙醋77§加以混仓 並膏化:以製備形成P型擴散層的組成物卜 利用斤]^至丨^^成p型擴散層的組成物的pH於25°c時， ，實 =置進行夠定’阳⑽)為56。 合劑替換成重量平均分子量 製備形成P型擴散層的心^與實例叫目_方式，以 [實例33]成物2。阳（25°〇為5.6。 璃粉末，中67破續粉末替換成B2〇3-ZnO體系破 月文續的組成物3°pH(25°C)為5.6。 46 201212107 39027pif [實例4B] 除將在實例IB中的粘合劑替換成聚乙歸 旦 均分子量250000)以外，以與實例1B相同的重量平 備形成p型擴散層的組成物4。pH (25°C、炎、以製 y 馬 5.6 〇 [實例5B] 除利用檸檬酸將實例1B中調整？11為38 除利用碳酸氫鈉將在實例1B中調螫 =實例—式，讀備形成
[實例7BJ 除將在實们B巾_合㈣換成重量 旦 的乙基纖維素以外，以與實例1β 三刀里 備形成p型擴散層的組成物(二’以製 [實例8B] ^為5.6。 450::2:二中Γ合劑替換成重量平均分子量 制—基纖維素以外，以與實例16相_方★，以 、》成P型擴散層的組成物8 : [比較例IB] P⑺C)為5.6。 除將在實例1B中的點人劑卷播士、壬曰 45⑼的#換成重量平均分子量 備开M 卜，以與實例1B相同的方式，以製 成pt擴放層的組成物H( [比較例2B] P⑺C)為5.6。 47 201212107 39027pif 除將在實例IB中_合劑替換成重量平均分 7500(X)的乙基纖維素以外，以與實例相同的方式 製備形成p型擴散層的組成物C2。 :於藉由上述方法所製備的二(二為層二 π八j和上述械11型擴散層的組成物一樣的方法，評 4貝为政安定性。將其結果示於表2。 。 ，著，II由網版印刷將實例1B〜實例8B所製 擴散層的組成物，以塗佈量為7G g/m^佈 石夕基板表面，並於15Gt：·熱板上乾燥5分鐘。繼i 利用叹疋成100(TC的電爐進行10分鐘熱擴散處理然 為了去除玻璃層而將基板浸潰於氫氟酸中5分鐘，^I ’ 水清洗，其後進行乾燥。 仃流 測量塗佈有形成P型擴散層的組成物之側的表面 電阻，以及背面的片電阻。將其結果示於表2。 、片 48 201212107
Jites6rn 【(N^】 背面的片電 阻（Ω/口） 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1000000 以上 1 1 表面的片 電阻（Ω/α) 〇〇 Ο 00 〇〇 VO in (N 〇\ CS 00 Ό 〇\ 1 1 分散安定性 < PQ < 0Q PQ u PQ U Q ω VO vo ιτΐ 〇〇 ΓΟ 10.6 ν〇 VO 玻璃粉末 B2〇3~Si〇2 B2〇3-Si〇2 Β2〇3*ΖηΟ B2〇3*Si〇2 B2〇3'Si〇2 1 B203-S102 B2〇3-Si〇2 B2〇3~Si〇2 B2〇3*Si〇2 B2〇3_Si〇2 粘合劑 重量平均分子量 ο ο ο" 寸 ο ο cT ο ο ο ο" 寸 o o o' c<\ Ο ο 〇Λ ο" 寸 ?—Η 0 0 o' 寸 0 0 οο 450,000 4,500 0 0 o' 卜 種類 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 聚乙烯醇 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 乙基纖維素 實例IB 實例2Β _1 實例3Β 實例4B 實例5Β 實例6Β 實例7Β 實例8B 比較例1B 比較例2Β 201212107 39027pif 塗佈本發明的形成p型擴散層的組成物，進行熱擴 處理的結果，表面的片電阻為100 Ω/口以下，b (蝴）把二史 而形成P型擴散層。背面的片電阻為1000000 Ω/□以 無法測定’因而判定為未形成ρ型擴散層。而且， 生基板的翹曲。 有產 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 【圖式簡單說明】 、一圖1(1)至圖1(6)是概念性地表示本發明的光伏電 /也元件的製造步驟的一個實例的剖面圖。 圖2(A)是自表面所觀察到的光伏電池元件的俯視圖 圖2(Β)是將圖2(A)的局部放大表示的立體圖。 【主要元件符號說明】 10 : Ρ型半導體基板/半導體基板/石夕/碎基板 11 ·形成η型擴散層的組成物層/形成η型擴散層的舍 成物 12 : η型擴散層 13 :組成物 Μ : Ρ +型擴散層（高濃度電場層） b:抗反射膜 曰 18 :表面電極 20 :背面電極/表面電極 3〇 :匯流條電極 32 :指狀電極 50

Claims (1)

  1. 201212107 jyuz/pif 七、申請專利範圍： 1. 一種形成不純物擴散層的組成物，包含： 含有施體元素或受體元素的玻璃粉末； 重量平均分子量為5000以上至500000以下的粘合 劑；以及 溶劑。 2. —種形成η型擴散層的組成物，包含： 含有施體元素的玻璃粉末； 重量平均分子量為5000以上至500000以下的粘合 劑；以及 溶劑。 3. 如申請專利範圍第2項所述之形成η型擴散層的組 成物，其中上述玻璃粉末包含玻璃成分物質以及含有施體 元素的物質，且上述含有施體元素的物質的含有比率，相 對於上述玻璃粉末，為1質量％以上至質量75%以下。 4. 如申請專利範圍第2項所述之形成η型擴散層的組 成物，其酸鹼值pH (25°C )為2〜13的範圍。 5. 如申請專利範圍第2項所述之形成η型擴散層的組 成物，其中上述施體元素是選自Ρ (磷）及Sb (銻）中的 至少一種。 6. 如申請專利範圍第2項所述之形成η型擴散層的組 成物，其中含有上述施體元素的玻璃粉末包括： 選自Ρ2〇3、Ρ205及Sb203中的至少一種含有施體元素 的物質；以及 51 201212107 39027pif 選自 Si02、K2〇、Na2〇、Li2〇、BaO、SrO、CaO、 MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、SnO、Zr02、及 Mo03 中 的至少一種玻璃成分物質。 7. 如申请專利範圍第2項所述之形成 η型擴散層的組 成物’更包括選自Ag、Si、Cu、Fe、Ζη及Μη中的至少 一種金屬。 8. 如申请專利範圍第7項所述之形成^型擴散層的組 成物，其中上述金屬為Ag (銀）。 9. 二種η型擴散層的製造方法，包括： 在半導體基板上塗佈如申請專利範圍第2項至第8項 中任:項所敎形成η㈣散層的組成物的步驟 ;以及 實施熱擴散處理的步驟。 10· —種光伏電池元件的製造方法，包括： 在半導體基板上塗佈如申請專利範圍第2項至第8項 任二項所述之形成η型擴散層的組成物的步驟；、 實施熱擴散處理以形成η型擴散層的步驟；以及 於所形成的上述η型擴散層上形成電極的步驟。 11’種形成ρ型擴散層的組成物，包括： 含有受體元素的玻璃粉末； 卞重1平均分子量為5000以上至5〇〇〇〇〇以下的粘合 劑，以及 & 溶劑。 、12.如申請專利範圍第π項所述之形成Ρ型擴散層的 成物其中上述玻璃粉末包含玻璃成分物質以及含有受 52 201212107 39027pif 體元素的物質’上述含有受體元素的 中含有比率為i質量％以上至％質量％以下。以續粉束 13. 如申請專利範圍第叫所述之 組成物，其酸驗值pH (坑）為2〜13的範P圍彍政層的 14. 如申請專利範圍第u項所述之形成p型擴 組成物，其中上述受體元素是選自B (爛）、ai(= Ga (鎵）中的至少一種。 、）及 利範圍第11項所述之形成p型擴散層的 、且成物/、中3有上述叉體元素的玻璃粉末包括： 選自B2〇3、Al2〇3、及以2〇3中的至少一種含有受體 元素的物質；以及 選自 Si02、K2〇、Na20、Li20、Ba〇、Sr〇、Ca〇、 MgO、BeO、Zn〇、Pb0、Cd〇、Tl2〇、Sn〇、Zr〇2 及 Mo〇3中的至少一種玻璃成分物質。 16. —種p型擴散層的製造方法，包括： 在半導體基板上塗佈如申請專利範圍第u項至第15 項中任一項所述之形成p型擴散層的組成物的步驟；以及 實施熱擴散處理的步驟。 17. —種光伏電池元件的製造方法，包括： 在半導體基板上塗佈如申請專利範圍第u項至第15 項中任一項所述之形成p型擴散層的組成物的步驟； 實施熱擴散處理以形成p型擴散層的步驟；以及 於所形成的p型擴散層上形成電極的步驟。 S 53
TW100124039A 2010-07-07 2011-07-07 Composition for forming impurity diffusion layer, method for producing impurity diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element TW201212107A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010155173A JP5691268B2 (ja) 2010-07-07 2010-07-07 ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
JP2010155174A JP5691269B2 (ja) 2010-07-07 2010-07-07 ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201212107A true TW201212107A (en) 2012-03-16

Family

ID=45441231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100124039A TW201212107A (en) 2010-07-07 2011-07-07 Composition for forming impurity diffusion layer, method for producing impurity diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20130086146A (zh)
CN (1) CN102934205A (zh)
TW (1) TW201212107A (zh)
WO (1) WO2012005253A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201331991A (zh) * 2012-01-10 2013-08-01 Hitachi Chemical Co Ltd ｎ型擴散層形成組成物、ｎ型擴散層形成組成物套組、帶有ｎ型擴散層的半導體基板的製造方法以及太陽電池元件的製造方法
JPWO2013125252A1 (ja) * 2012-02-23 2015-07-30 日立化成株式会社 不純物拡散層形成組成物、不純物拡散層付き半導体基板の製造方法及び太陽電池素子の製造方法
JP5610100B2 (ja) * 2012-02-29 2014-10-22 日立化成株式会社 ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
CN104392899A (zh) * 2014-10-08 2015-03-04 程德明 整流单晶硅片免喷砂扩散镀镍工艺
JP6195597B2 (ja) * 2015-09-29 2017-09-13 東洋アルミニウム株式会社 ペースト組成物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06105696B2 (ja) * 1988-12-15 1994-12-21 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
JPH04158514A (ja) * 1990-10-22 1992-06-01 Sumitomo Chem Co Ltd 半導体基板への不純物拡散方法
JPH04174517A (ja) * 1990-11-07 1992-06-22 Canon Inc ダイヤモンド半導体の製造方法
JP5026008B2 (ja) * 2006-07-14 2012-09-12 東京応化工業株式会社 膜形成組成物
US20090092745A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Luca Pavani Dopant material for manufacturing solar cells
JP5522900B2 (ja) * 2008-02-22 2014-06-18 東京応化工業株式会社 電極形成用導電性組成物及び太陽電池の形成方法
US8053867B2 (en) * 2008-08-20 2011-11-08 Honeywell International Inc. Phosphorous-comprising dopants and methods for forming phosphorous-doped regions in semiconductor substrates using phosphorous-comprising dopants

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130086146A (ko) 2013-07-31
WO2012005253A1 (ja) 2012-01-12
CN102934205A (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI480930B (zh) 光伏電池的製造方法
TW201007770A (en) Glass compositions used in conductors for photovoltaic cells
TW201101499A (en) Conductive paste for solar cell electrode
TWI558676B (zh) 形成ｎ型擴散層的組成物、ｎ型擴散層的製造方法及太陽電池元件的製造方法
CN105977143B (zh) 形成p型扩散层的组合物和方法，及制备光伏电池的方法
TW201212107A (en) Composition for forming impurity diffusion layer, method for producing impurity diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element
JP5958485B2 (ja) ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
TW201214742A (en) Composition for forming impurity diffusion layer, composition for forming n-type diffusion layer, method for forming n-type diffusion layer, composition for forming p-type diffusion layer, method for forming p-type diffusion layer
TW201306095A (zh) 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元件的製造方法
TW201331991A (zh) ｎ型擴散層形成組成物、ｎ型擴散層形成組成物套組、帶有ｎ型擴散層的半導體基板的製造方法以及太陽電池元件的製造方法
TW201306053A (zh) 太陽電池用導電性糊組成物
TWI482302B (zh) 形成ｎ型擴散層的組成物、ｎ型擴散層的製造方法及太陽電池元件的製造方法
TWI495118B (zh) 形成ｐ型擴散層的組成物、ｐ型擴散層的製造方法及太陽電池元件的製造方法
TW201513178A (zh) 形成ｎ型擴散層的組成物、ｎ型擴散層的形成方法、附ｎ型擴散層的半導體基板的製造方法以及太陽電池元件的製造方法
TW201308402A (zh) 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元件的製造方法
JP2017139419A (ja) ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層付き半導体基板の製造方法、太陽電池素子の製造方法、及び太陽電池素子
TW201139567A (en) Composition for forming p-type diffusion layer, method for forming p-type diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element
TW201214528A (en) Composition for forming p-type diffusion layer, method for forming p-type diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element
TW201251036A (en) Composition for forming n-type diffusion layer, method for producing n-type diffusion layer and method for producing photovoltaic cell
JP2017139420A (ja) ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層付き半導体基板の製造方法、太陽電池素子の製造方法、及び太陽電池素子
CN107148662A (zh) n型扩散层形成组合物、n型扩散层的制造方法及太阳能电池元件的制造方法