TW201408676A - 鈍化層形成用組成物、帶有鈍化層的半導體基板、帶有鈍化層的半導體基板的製造方法、太陽電池元件、太陽電池元件的製造方法及太陽電池 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種鈍化層形成用組成物，其含有通式(I)：M(OR1)m所表示的化合物與選自由脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物及有機填料所組成的組群中的至少一種。M含有選自由Nb、Ta、V、Y及Hf所組成的組群中的至少一種金屬元素。R1分別獨立地表示碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基。m表示1~5的整數。

Description

鈍化層形成用組成物、帶有鈍化層的半導體基板、帶有鈍化層的半導體基板的製造方法、太陽電池元件、太陽電池元件的製造方法及太陽電池

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、帶有鈍化層的半導體基板的製造方法、太陽電池元件、太陽電池元件的製造方法及太陽電池。

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 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，對整個背面賦予鋁膏並對其進行熱處理(煅燒)，由此將n型擴散層轉變為p⁺型擴散層，且一併形成鋁電極而獲得歐姆接觸(ohmic contact)。

然而，由鋁膏所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，因此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，導致晶界的損傷、結晶缺陷增長及翹曲。

為了解決該問題，有減少鋁膏的賦予量而使背面電極層的厚度變薄的方法。然而，若減少鋁膏的賦予量，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，對矽基板表面的一部分賦予鋁膏，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的面(以下亦稱為「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：使矽基板的背面的表層部中的矽原子的未結合鍵封端，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)。

《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。進而，關於使用含有鋁以外的金屬元素的氧化物而具有優異的鈍化效果的鈍化層的研究迄今為止尚不充分。

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來形成所需形狀的鈍化層，保存穩定性優異，進而塗膜均勻性優異。另外，本發明的課題在於提供一種使用該鈍化層形成用組成物的帶有鈍化層的半導體基板、太陽電池元件及太陽電池。進而，本發明的課題在於提供一種使用該鈍化層形成用組成物的帶有鈍化層的半導體基板及太陽電池元件的製造方法。

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，含有下述通式(I)所表示的化合物與選自由脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物(polyalkylene glycol compound)及有機填料所組成的組群中的至少一種，M(OR¹)_m (I)

式中，M含有選自由鈮(Nb)、鉭(Ta)、釩(V)、釔(Y)及鉿(Hf)所組成的組群中的至少一種金屬元素；R¹分別獨立地表示碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基；m表示1~5 的整數。

<2>如<1>所記載的鈍化層形成用組成物，更含有下述通式(II)所表示的化合物，

式中，R²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；R³、R⁴及R⁵分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。

<3>如上述<1>或<2>所記載的鈍化層形成用組成物，含有上述聚烯烴二醇化合物，且上述聚烯烴二醇化合物包含選自下述通式(III)所表示的化合物中的至少一種，

式(III)中，R⁶及R⁷分別獨立地表示氫原子或烷基，R⁸表示伸烷基；n為3以上的整數；另外，存在多個的R⁸可相同亦可不同。

<4>如上述<1>至<3>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，含有上述脂肪酸醯胺，且上述脂肪酸醯胺包含選自由下述通式(1)所表示的化合物、通式(2)所表示的化合物、通式(3)所表示的化合物及通式(4)所表示的化合物所組成的組群中的至少一種，R⁹CONH₂．．．．(1)

R⁹CONH-R¹⁰-NHCOR⁹．．．．(2)

R⁹NHCO-R¹⁰-CONHR⁹．．．．(3)

R⁹CONH-R¹⁰-N(R¹¹)₂．．．．(4)

通式(1)、通式(2)、通式(3)及通式(4)中，R⁹及R¹¹分別獨立地表示碳數1~30的烷基或碳數2~30的烯基，R¹⁰表示碳數1~10的伸烷基；多個R¹¹可相同亦可不同。

<5>如上述<1>至<4>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物，含有上述有機填料，且上述有機填料包含選自由丙烯酸系樹脂、纖維素樹脂及聚苯乙烯樹脂所組成的組群中的至少一種。

<6>一種帶有鈍化層的半導體基板，具有：半導體基板；以及 鈍化層，設置於上述半導體基板上的整個面或一部分上，且為如上述<1>至<5>中任一項所記載的鈍化層形成用組成物的熱處理物。

<7>一種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如上述<1>至<5>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。

<8>一種太陽電池元件，具有：半導體基板，將p型層及n型層加以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，且為如上述<1>至<5>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p型層及上述n型層所組成的組群中的一個以上的層上。

<9>一種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型層加以接合而成的pn接合、且於選自由上述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一個或兩個面上，賦予如上述<1>至<5>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。

<10>一種太陽電池，具有：如上述<8>所記載的太陽電池元件、以及設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來形成所需形狀的鈍化層，保存穩定性優異，進而塗膜均勻性優異。另外，根據本發明，可提供一種具備使用鈍化層形成用組成物所得的具有優異鈍化效果的鈍化層的帶有鈍化層的半導體基板及帶有鈍化層的半導體基板的製造方法、以及具有優異轉換效率的太陽電池元件、太陽電池元件的製造方法及太陽電池。

1‧‧‧p型半導體基板

2‧‧‧n⁺型擴散層

3、103、113‧‧‧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‧‧‧熱處理物/鋁電極

101、111‧‧‧矽基板

102、112‧‧‧擴散層

104‧‧‧BSF層

105、115‧‧‧第1電極

106‧‧‧第2電極

107‧‧‧鈍化膜

114‧‧‧p⁺層

116‧‧‧電極

OA‧‧‧開口部

圖1為示意性地表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的一例的剖面圖。

圖2為示意性地表示本實施形態的具有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為示意性地表示本實施形態的具有鈍化層的背面電極型太陽電池元件的剖面圖。

圖4為表示雙面電極型的太陽電池元件的結構的剖面圖。

圖5為表示參考實施形態的太陽電池元件的第1構成例的剖 面圖。

圖6為表示參考實施形態的太陽電池元件的第2構成例的剖面圖。

圖7為表示參考實施形態的太陽電池元件的第3構成例的剖面圖。

圖8為表示參考實施形態的太陽電池元件的第4構成例的剖面圖。

圖9為表示參考實施形態的太陽電池元件的另一構成例的剖面圖。

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，本說明書中，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，本說明書中，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)所表示的化合物(以下亦稱為「式(I)化合物」)與選自由脂肪酸醯胺、聚 烯烴二醇化合物及有機填料所組成的組群中的至少一種(以下亦稱為「特定化合物」)。鈍化層形成用組成物視需要亦可更含有其他成分。

M(OR¹)_m (I)

式中，M含有選自由Nb、Ta、V、Y及Hf所組成的組群中的至少一種金屬元素。R¹分別獨立地表示碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基。m表示1~5的整數。於m為2以上的情形時存在多個的R¹所表示的基團可分別相同亦可不同。

將含有上述成分的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上，並對其進行熱處理(煅燒)，藉此可將具有優異鈍化效果的鈍化層形成為所需的形狀。另外，鈍化層形成用組成物藉由含有式(I)化合物，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。進而，鈍化層形成用組成物藉由含有特定化合物，塗膜均勻性優異。

另外，使用本發明的鈍化層形成用組成物的方法為無需蒸鍍裝置等的簡便且生產性高的方法。進而，無需遮蔽處理等煩雜的步驟便可將鈍化層形成為所需的形狀。

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、辛頓儀器(Sinton Instruments)公司的WCT-120等裝置，藉由反射微波導電衰減法對賦予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壽命(bulk lifetime)τ_b及半導體基板表面的表面壽命τ_s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，τ_s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，體壽命τ_b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/τ_b+1/τ_s (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。

另外，鈍化層形成用組成物的保存穩定性可利用經時的黏度變化來評價。具體而言，可藉由以下方式來評價：將剛製備後(12小時以內)的鈍化層形成用組成物於25℃、剪切速度1.0s^-1下的剪切黏度(η⁰)與於25℃下保存30天後的鈍化層形成用組成物於25℃、剪切速度1.0s^-1下的剪切黏度(η³⁰)進行比較，例如，可藉由經時的黏度變化率(%)來評價。經時的黏度變化率(%)是將剛製備後與30天後的剪切黏度之差的絕對值除以剛製備後的剪切黏度所得，具體是由下式來算出。鈍化層形成用組成物的黏度變化率較佳為30%以下，更佳為20%以下，進而佳為10%以下。

黏度變化率(%)=| η³⁰-η⁰ |/η⁰×100 (式)

進而，鈍化層形成用組成物的塗膜均勻性可根據以下情況來評價：將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上時，是否於半導體基板上的整個賦予部中存在鈍化層形成用組成物。

(通式(I)所表示的化合物)

鈍化層形成用組成物含有上述通式(I)所表示的化合物的至少一種。式(I)化合物為被稱為金屬烷醇鹽的化合物。式(I)化合物藉由熱處理(煅燒)而成為式(I)中的M的金屬氧化物。藉由鈍化層形成用組成物含有式(I)化合物，可形成具有優異鈍化效果的鈍化層。關於其原因，可如以下般考慮。

可認為，藉由對含有式(I)化合物的鈍化層形成用組成物進行熱處理(煅燒)而形成的氧化物容易成為非晶狀態，產生金屬原子的缺陷等而於與半導體基板的界面附近具有固定電荷。可認為，該負固定電荷於半導體基板的界面附近產生電場，藉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得到抑制，故發揮優異鈍化效果。

另外，鈍化層所具有的固定電荷可利用電容-電壓測量法(Capacitance Voltage measurement，CV)來評價。其中，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AID法或CVD法所形成的金屬氧化物層的情形相比較，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果大而少數載子的濃度降低，表面壽命τ_s變長。因此， 表面能階密度相對而言不成問題。

於通式(I)中，M含有選自由Nb、Ta、V、Y及Hf所組成的組群中的至少一種金屬元素。其中，就固定電荷及鈍化效果的觀點而言，M較佳為含有選自由Nb、Ta及Y所組成的組群中的至少一種金屬元素，更佳為含有Nb。另外，就使鈍化層的固定電荷密度為負的觀點而言，M較佳為含有選自由Nb、Ta、V及Hf所組成的組群中的至少一種金屬元素，更佳為含有選自由Nb、Ta、VO及Hf所組成的組群中的至少一種。

於通式(I)中，R¹分別獨立地表示碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基，於R¹存在多個的情形時，R¹可分別相同亦可不同。R¹較佳為碳數1~8的烷基，更佳為碳數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-乙基己基等。

R¹所表示的芳基具體可列舉苯基。

R¹所表示的烷基及芳基亦可具有取代基。烷基的取代基可列舉：鹵素原子、胺基、羥基、羧基、碸基、硝基等。芳基的取代基可列舉：鹵素原子、甲基、乙基、異丙基、胺基、羥基、羧基、碸基、硝基等。

其中，就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，R¹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。

通式(I)中，m表示1~5的整數。此處，就保存穩定 性的觀點而言，於M為Nb的情形時m較佳為5，於M為Ta的情形時m較佳為5，於M為VO的情形時m較佳為3，於M為Y的情形時m較佳為3，於M為Hf的情形時m較佳為4。

就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，通式(I)所表示的化合物較佳為選自由m為1~5且R¹分別獨立為碳數1~4的烷基的化合物所組成的組群中的至少一種，更佳為選自由m為1~5且R¹為碳數1~4的未經取代的烷基的化合物所組成的組群中的至少一種。

通式(I)所表示的化合物可列舉：甲醇鈮、乙醇鈮、異丙醇鈮、正丙醇鈮、正丁醇鈮、第三丁醇鈮、異丁醇鈮、甲醇鉭、乙醇鉭、異丙醇鉭、正丙醇鉭、正丁醇鉭、第三丁醇鉭、異丁醇鉭、甲醇釔、乙醇釔、異丙醇釔、正丙醇釔、正丁醇釔、第三丁醇釔、異丁醇、甲醇氧化釩、乙醇氧化釩、異丙醇氧化釩、正丙醇氧化釩、正丁醇氧化釩、第三丁醇氧化釩、異丁醇氧化釩、甲醇鉿、乙醇鉿、異丙醇鉿、正丙醇鉿、正丁醇鉿、第三丁醇鉿、異丁醇鉿等，較佳為乙醇鈮、正丁醇鈮、乙醇鉭、正丁醇鉭、乙醇氧化釩、乙醇釔及乙醇鉿。就獲得負的固定電荷密度的觀點而言，較佳為乙醇鈮、正丙醇鈮、正丁醇鈮、乙醇鉭、正丙醇鉭、正丁醇鉭、乙醇氧化釩、正丙醇氧化釩、正丁醇氧化釩、乙醇鉿、正丙醇鉿及正丁醇鉿。

另外，通式(I)所表示的化合物可使用製備品，亦可使用市售品。市售品例如可列舉：高純度化學研究所股份有限公 司的五甲氧基鈮、五乙氧基鈮、五異丙氧基鈮、五正丙氧基鈮、五異丁氧基鈮、五正丁氧基鈮、五-第二丁氧基鈮、五甲氧基鉭、五乙氧基鉭、五異丙氧基鉭、五正丙氧基鉭、五異丁氧基鉭、五正丁氧基鉭、五-第二丁氧基鉭、五-第三丁氧基鉭、三甲醇氧化釩(V)、三乙氧基氧化釩(V)、三異丙醇氧化釩(V)、三正丙醇氧化釩(V)、三異丁醇氧化釩(V)、三正丁醇氧化釩(V)、三-第二丁醇氧化釩(V)、三-第三丁醇氧化釩(V)、三異丙氧基釔、三正丁氧基釔、四甲氧基鉿、四乙氧基鉿、四異丙氧基給、四-第三丁氧基鉿；北興化學工業股份有限公司的五乙氧基鈮、五乙氧基鉭、五丁氧基鉭、正丁醇釔、第三丁醇鉿；日亞化學工業股份有限公司的氧基三乙醇釩、氧基三正丙醇釩、氧基三正丁醇釩、氧基三異丁醇釩、氧基三-第二丁醇釩等。

於製備通式(I)所表示的化合物時，可使用以下方法等已知的製法：使特定的金屬(M)的鹵化物與醇於非活性有機溶劑的存在下反應，進而為了奪取鹵素而添加氨或胺化合物的方法(日本專利特開昭63-227593號公報及日本專利特開平3-291247號公報)。

通式(I)所表示的化合物亦可藉由與具有2個羰基的特定結構的化合物混合而用作形成有螯合結構的化合物。形成有螯合結構的化合物是式(I)化合物的至少一部分烷醇鹽基與特定結構的化合物替換而形成螯合結構。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。藉由將烷醇鹽結 構的至少一部分替換成螯合結構，式(I)化合物對水解及聚合反應的穩定性提高，含有其的鈍化層形成用組成物的保存穩定性進一步提高。

就保存穩定性的觀點而言，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-甲基乙醯乙酸乙酯、2-丁基乙醯乙酸乙酯、己基乙醯乙酸乙酯、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、4-甲基-3-氧代戊酸甲酯、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、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。

於式(I)化合物具有螯合結構的情形時，螯合結構的個數只要為1~5則並無特別限制。有助於螯合結構的羰基數並無特別限制，於M為Nb的情形時較佳為有助於螯合結構的羰基數為1~5’於M為Ta的情形時較佳為有助於螯合結構的羰基數為1~5，於M為VO的情形時較佳為有助於螯合結構的羰基數為1~3，於M為Y的情形時較佳為有助於螯合結構的羰基數為1~3，於M為Hf的情形時較佳為有助於螯合結構的羰基數為1~4。

螯合結構的個數例如可藉由以下方式控制：適當調整將式(I)化合物與可和金屬元素形成螯合物的化合物混合的比率。另外，亦可自市售的金屬螯合物化合物中適當選擇具有所需的結構的化合物。

式(I)化合物中的螯合結構的存在可利用通常所用的分析方法來確認。例如可使用紅外分光光譜、核磁共振光譜或熔點來確認。

式(I)化合物的狀態可為液狀亦可為固體。就鈍化層形成用組成物的保存穩定性、及併用後述通式(II)所表示的化合物的情形時的混合性的觀點而言，通式(I)所表示的化合物較佳為於常溫(25℃)下為液體。於式(I)化合物為固體的情形時，就所形成的鈍化層的鈍化效果、鈍化層形成用組成物的保存穩定 性等觀點而言，較佳為對溶劑的溶解性或分散性良好的化合物，另外，較佳為製成溶液或分散液時穩定的化合物。

鈍化層形成用組成物中所含的式(I)化合物的含量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，式(I)化合物的含有率於鈍化層形成用組成物中可設定為0.1質量%~80質量%，較佳為3質量%~70質量%，更佳為5質量%~60質量%，進而佳為10質量%~50質量%。

(通式(II)所表示的化合物)

本發明的鈍化層形成用組成物較佳為更含有下述通式(II)所表示的化合物(以下有時稱為「特定有機鋁化合物」)的至少一種。

式中，R²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。R³、R⁴及 R⁵分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。

特定有機鋁化合物包含被稱為烷醇鋁、螯合鋁等的化合物，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 Gakujutsu Ronbunshi)、vol.97、pp369-399(1989)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)。此時，所形成的氧化鋁容易成為非晶狀態，故可獲得更大的負固定電荷。結果可認為，可形成具有優異鈍化效果的鈍化層。

除了上述以外，可認為藉由將通式(I)所表示的化合物與通式(II)所表示的化合物組合，於鈍化層內藉由各自的效果而鈍化效果變得更高。進而可認為，藉由在通式(I)所表示的化合物與通式(II)所表示的化合物並存的狀態下進行熱處理(煅燒)，通式(I)所表示的金屬(M)與鋁(Al)的作為複合金屬烷醇鹽的反應性、蒸汽壓等物理特性得到改善，作為熱處理物(煅燒物)的鈍化層的緻密性提高，結果鈍化效果變得更高。

通式(II)中，R²分別獨立地表示碳數1~8的烷基，較佳為碳數1~4的烷基。R²所表示的烷基可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。R²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，R²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。

通式(II)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(II)中的R³、R⁴及R⁵分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。R³、R⁴及R⁵所表示的烷基可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。R³、R⁴及R⁵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。R³、R⁴及R⁵所表示的烷基為碳數1~8的烷基，較佳為碳數1~4的烷基。R³、R⁴及R⁵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(II)中的R³及R⁴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(II)中的R⁵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(II)所表示的化合物較佳為n為1~3且R⁵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(II)所表示的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，R²分別獨立地為碳數1~4的烷基的化合物；以及n為1~3，R²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，R³及R⁴分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基，R⁵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(II)所表示的化合物為選自由以下化合物所組成的組群中的至少一種：n為0，R²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，R²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R³或R⁴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R³或R⁴為氫原子，R⁵為氫原子的化合物。

通式(II)中n為0的特定有機鋁化合物(三烷氧基鋁)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，通式(II)中n為1~3的特定有機鋁化合物具體可列舉：乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁[(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁]、三(乙基乙醯乙酸)鋁等。

另外，通式(II)中n為1~3的特定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等。

通式(II)中n為1~3的特定有機鋁化合物可藉由以下方式製備：將三烷氧基鋁與上述具有2個羰基的特定結構的化合物混合。

若將三烷氧基鋁與具有2個羰基的特定結構的化合物混合，則三烷氧基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，特定有機鋁化合物對水解及聚合反應的穩定性提高，含有其的鈍化層形成用組成物的保存穩定性進一步提高。

具有2個羰基的特定結構的化合物可列舉：上述β-二酮化合物、β-酮酯化合物、丙二酸二酯等，就保存穩定性的觀點而言，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。

於特定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：適當調整將三烷氧基鋁與具有2個羰基的特定結構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(II)所表示的化合物中，就鈍化效果及與視需要而含有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。

特定有機鋁化合物中的鋁螯合結構的存在可利用通常所用的分析方法來確認，例如可使用紅外分光光譜、核磁共振光譜或熔點來確認。

特定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，較佳為於常溫(25℃)下的穩定性、及溶解性或分散性良好的特定有機鋁化合物，另外較佳為製成溶液或分散液時穩定的特定有機鋁化合物。藉由使用此種特定有機鋁化合物，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。

於鈍化層形成用組成物含有特定有機鋁化合物的情形時，特定有機鋁化合物的含有率並無特別限制。其中，於將式(I)化合物與特定有機鋁化合物的總含有率設定為100質量%時，特定有機鋁化合物的含有率較佳為0.5質量%以上、80質量%以下，更佳為1質量%以上、75質量%以下，進而佳為2質量%以上、70質量%以下，尤佳為3質量%以上、70質量%以下。

藉由將特定有機鋁化合物的含有率設定為0.5質量%以上，有鈍化層形成用組成物的保存穩定性提高的傾向。另外，藉由將特定有機鋁化合物的含有率設定為80質量%以下，有鈍化效果提高的傾向。

於鈍化層形成用組成物含有特定有機鋁化合物的情形 時，鈍化層形成用組成物中的特定有機鋁化合物的含有率可視需要而適當選擇。例如，就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，特定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%。

(特定化合物)

本發明的鈍化層形成用組成物含有選自由脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物及有機填料所組成的組群中的至少一種(特定化合物)。含有特定化合物的本發明的鈍化層形成用組成物在賦予至半導體基板上時黏度降低，賦予後黏度上升。因此，本發明的鈍化層形成用組成物可利用簡便的方法來形成所需形狀的鈍化層。

另外，藉由含有特定化合物，有作為鈍化層形成用組成物的塗膜的組成物層變得更均勻的傾向。可認為其原因在於：將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上時，鈍化層形成用組成物的黏度降低，由此氣泡的捲入得到抑制。

鈍化層形成用組成物所含的特定化合物的含量可視需要而適當選擇。例如，就印刷性及鈍化效果的觀點而言，特定化合物的含有率於鈍化層形成用組成物中可設定為0.01質量%~70質量%，較佳為0.01質量%~60質量%，更佳為0.01質量%~50質量%。

[聚烯烴二醇化合物]

本發明的聚烯烴二醇化合物可為液狀亦可為固體，並無特別 限制。就鈍化效果及印刷性的觀點而言，較佳為常溫(25℃)下的穩定性、及溶解性或分散性良好的聚烯烴二醇化合物。藉由使用此種聚烯烴二醇化合物，有所形成的鈍化層的均勻性進一步提高、可穩定地獲得所需的鈍化效果的傾向。

聚烯烴二醇化合物較佳為含有選自下述通式(III)所表示的化合物中的至少一種。

式(III)中，R⁶及R⁷分別獨立地表示氫原子或烷基，R⁸表示伸烷基。n為3以上的任意的整數。另外，存在多個的R⁸可相同亦可不同。

通式(III)中，n表示3以上的整數。就印刷性的觀點而言，n較佳為5~23000、更佳為10~11000、進而佳為20~2300。若n為3以上，則有容易抑制鈍化層形成用組成物中的通式(III)所表示的化合物的含量並且調整為適於印刷的黏度的傾向。另外，若n為23000以下，則有抑制鈍化層形成用組成物的黏度變得過高的傾向。

通式(III)中的R⁶及R⁷分別獨立地表示氫原子或烷基。R⁶及R⁷所表示的烷基較佳為碳數1~10，更佳為1~5，進而佳為 1或2。

具體而言，R⁶及R⁷較佳為分別獨立為氫原子、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，更佳為氫原子、甲基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基或第三丁基，進而佳為氫原子、甲基或乙基。

通式(III)中的R⁸表示伸烷基。R⁸所表示的伸烷基較佳為碳數1~20，更佳為1~10，進而佳為1~3。

具體而言，R⁸較佳為伸乙基、伸丙基、伸己基、伸辛基、伸癸基或伸十六烷基，更佳為伸乙基、伸丙基、伸己基或伸辛基，進而佳為伸乙基或伸丙基。

通式(III)所表示的化合物具體可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇單甲醚、聚(乙二醇-丙二醇)共聚物等。該些化合物中，較佳為聚乙二醇。藉由使用聚乙二醇，有鈍化層形成用組成物的印刷性提高的傾向，另外聚乙二醇亦容易獲取。

通式(III)所表示的化合物可單獨使用一種，亦可併用結構不同的兩種以上的通式(III)所表示的化合物。另外，通式(III)所表示的化合物亦可與其他特定化合物共聚合後使用。

於併用結構不同的兩種以上的通式(III)所表示的化合物的情形時，其組合可列舉：聚乙二醇與聚丙二醇的組合、聚乙二醇與聚乙二醇單甲醚的組合等。

通式(III)所表示的化合物可為液狀亦可為固體。就所形成的鈍化層的鈍化效果及鈍化層形成用組成物的印刷性的觀點 而言，於通式(III)所表示的化合物為固體的情形時，較佳為於常溫(25℃)下對溶劑的溶解性或分散性良好的化合物，另外，較佳為製成溶液或分散液時穩定的化合物。此種化合物的情況下，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。

於通式(III)所表示的化合物具有玻璃轉移溫度的情形時，其玻璃轉移溫度並無特別限制，較佳為-100℃~100℃的範圍，更佳為-50℃~25℃的範圍。

另外，於本發明中，通式(III)所表示的化合物的玻璃轉移溫度可藉由以下方式來測定：對使用示差熱分析裝置所測定的示差掃描熱量測定(Differential scanning calorimetry，DSC)曲線的拐點進行研究。

於通式(III)所表示的化合物具有熔點的情形時，其熔點並無特別限制，較佳為20℃~200℃的範圍，更佳為40℃~100℃的範圍。

另外，於本發明中，通式(III)所表示的化合物的熔點可藉由以下方式來測定：對使用示差熱分析裝置所測定的熔解峰值進行研究。

通式(III)所表示的化合物的數量平均分子量較佳為1,000~5,000,000，更佳為2,000~5,000,000。若數量平均分子量為1000以上，則充分發揮作為觸變劑的功能性，若數量平均分子量為5,000,000以下，則可抑制鈍化層形成用組成物的黏度變得過 高，故印刷性變得更良好。另外，若數量平均分子量為2,000以上，則有印刷性變得更良好的傾向。

數量平均分子量可使用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC法)來測定。另外，GPC法的數量平均分子量的測定條件例如如下。

測定裝置：Shodex GPC SYSTEM-11(昭和電工股份有限公司)

溶離液：CF3COONa 5mmol/六氟異丙醇(HFIP)(1L)

管柱：樣品管柱HFIP-800P HFIP-80M×2根，參照管柱HFIP-800R×2根

管柱溫度：40℃

流量：1.0ml/min

檢測器：Shodex折射率檢測器(Refractive Index，RI)STD：PMMA(Shodex標準(STANDARD)M-75)

[脂肪酸醯胺]

脂肪酸醯胺較佳為含有選自由下述通式(1)所表示的化合物、通式(2)所表示的化合物、通式(3)所表示的化合物及通式(4)所表示的化合物所組成的組群中的至少一種。再者，脂肪酸醯胺可單獨使用一種亦可併用兩種以上。

R⁹CONH₂．．．．(1)

R⁹CONH-R¹⁰-NHCOR⁹．．．．(2)

R⁹NHCO-R¹⁰-CONHR⁹．．．．(3)

R⁹CONH-R¹⁰-N(R¹¹)₂．．．．(4)

通式(1)、通式(2)、通式(3)及通式(4)中，R⁹及R¹¹分別獨立地表示碳數1~30的烷基或碳數2~30的烯基，R¹⁰表示碳數1~10的伸烷基。多個R¹¹可相同亦可不同。

通式(1)、通式(2)、通式(3)及通式(4)中，R⁹及R^l1所表示的烷基分別獨立地為碳數1~30，就印刷性及鈍化效果的觀點而言，較佳為碳數1~25，更佳為碳數1~20。

通式(1)、通式(2)、通式(3)及通式(4)中，R⁹及R¹¹所表示的烯基分別獨立地為碳數2~30，就印刷性及鈍化效果的觀點而言，較佳為碳數2~25，更佳為碳數2~20。

R⁹及R¹¹所表示的烷基及烯基可分別獨立地為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種，較佳為直鏈狀或分支狀。

另外，R⁹及R¹¹所表示的烷基及烯基可未經取代亦可具有取代基。此種取代基可列舉：羥基、氯基、溴基、氟基、醛基、羰基、硝基、胺基、磺酸基、烷氧基、醯氧基等。

R⁹及R¹¹所表示的烷基及烯基具體可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、癸基、十二烷基、十八烷基、十六烯基、二十烯基等。

R⁹所表示的烷基及烯基分別獨立地較佳為碳數5~25，更佳為碳數10~20，進而佳為碳數15~18。

R¹¹所表示的烷基分別獨立地較佳為碳數1~10，更佳為 碳數1~6，進而佳為碳數1~3。R¹¹所表示的烯基分別獨立地較佳為碳數2~10，更佳為碳數2~6，進而佳為碳數2~3。

另外，R⁹較佳為碳數1~30的烷基，更佳為碳數1~10的烷基，進而佳為碳數1~6的烷基，尤佳為碳數1~3的烷基。

通式(2)、通式(3)及通式(4)中，R¹⁰所表示的伸烷基分別獨立地為碳數2~10，就印刷性及鈍化效果的觀點而言，較佳為碳數2~8，更佳為碳數2~6，進而佳為碳數2~4。R¹⁹所表示的伸烷基可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。R⁸所表示的伸烷基具體可列舉：伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸辛基等。

通式(1)所表示的脂肪酸單醯胺的具體例可列舉：月桂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯胺、油酸醯胺、芥酸醯胺等。

另外，通式(2)所表示的N-取代脂肪酸醯胺的具體例可列舉：N,N'-伸乙基雙月桂酸醯胺、N,N'-亞甲基雙硬脂酸醯胺、N,N'-伸乙基雙硬脂酸醯胺、N,N'-伸乙基雙油酸醯胺、N,N'-伸乙基雙山萮酸醯胺、N,N'-伸乙基雙-12-羥基硬脂酸醯胺、N,N'-伸丁基雙硬脂酸醯胺、N,N'-六亞甲基雙硬脂酸醯胺、N,N'-六亞甲基雙油酸醯胺、N,N'-伸二甲苯基雙硬脂酸醯胺等。

另外，通式(3)所表示的N-取代脂肪酸醯胺的具體例可列舉：N,N'-二油烯基己二酸醯胺、N,N'-二硬脂基己二酸醯胺、N,N'-二油烯基癸二酸醯胺、N,N'-二硬脂基癸二酸醯胺、N,N'-二硬脂基對苯二甲酸醯胺、N,N'-二硬脂基間苯二甲酸醯胺等。

另外，通式(4)所表示的N-取代脂肪酸醯胺胺的具體 例可列舉：硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺、硬脂酸二乙基胺基乙基醯胺、月桂酸二甲基胺基丙基醯胺、肉豆蔻酸二甲基胺基丙基醯胺、棕櫚酸二甲基胺基丙基醯胺、硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺、山嵛酸二甲基胺基丙基醯胺、油酸二甲基胺基丙基醯胺、異硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺、亞麻油酸二甲基胺基丙基醯胺、蓖麻醇酸二甲基胺基丙基醯胺、羥基硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺、硬脂酸N,N-二羥基甲基胺基丙基醯胺、月桂酸二乙基胺基乙基醯胺、肉豆蔻酸二乙基胺基乙基醯胺、棕櫚酸二乙基胺基乙基醯胺、硬脂酸二乙基胺基乙基醯胺、山嵛酸二乙基胺基乙基醯胺、油酸二乙基胺基乙基醯胺、亞麻油酸二乙基胺基乙基醯胺、蓖麻醇酸二乙基胺基乙基醯胺、異硬脂酸二乙基胺基乙基醯胺、羥基硬脂酸二乙基胺基乙基醯胺、硬脂酸N,N-二羥基乙基胺基乙基醯胺、月桂酸二乙基胺基丙基醯胺、肉豆蔻酸二乙基胺基丙基醯胺、棕櫚酸二乙基胺基丙基醯胺、硬脂酸二乙基胺基丙基醯胺、山嵛酸二乙基胺基丙基醯胺、油酸二乙基胺基丙基醯胺、亞麻油酸二乙基胺基丙基醯胺、蓖麻醇酸二乙基胺基丙基醯胺、異硬脂酸二乙基胺基丙基醯胺、羥基硬脂酸二乙基胺基丙基醯胺、硬脂酸N,N-二羥基乙基胺基丙基醯胺等。

該些脂肪酸醯胺中，就於分散介質中的溶解性的觀點而言，較佳為使用選自由硬脂酸醯胺、N,N'-亞甲基雙硬脂酸醯胺及硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺所組成的組群中的至少一種。

脂肪酸醯胺可為液狀亦可為固體。就鈍化效果及印刷性 的觀點而言，於脂肪酸醯胺為固體的情形時，較佳為於常溫(25℃)下對溶劑的溶解性或分散性良好的化合物，另外，較佳為製成溶液或分散液時穩定的化合物。此種化合物的情況下，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。

脂肪酸醯胺理想的是於30℃~400℃下蒸散或分解，更佳為於40℃~300℃下蒸散或分解，進而理想的是於50℃~250℃以下蒸散或分解。若脂肪酸醯胺於400℃以下蒸散或分散，則不會妨礙鈍化層的形成，故較佳。

於使用選自由聚烯烴二醇化合物及脂肪酸醯胺所組成的組群中的至少一種作為特定化合物的情形時，就印刷性及於分散介質中的溶解性的觀點而言，合適的化合物較佳為選自聚乙二醇、聚丙二醇、硬脂酸醯胺、N,N'-亞甲基雙硬脂酸醯胺及硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺中的至少一種，更佳為使用選自聚乙二醇及硬脂酸醯胺中的至少一種。

[有機填料]

有機填料較佳為包含有機化合物的粒子或纖維狀者。有機填料的材質可列舉：脲福馬林樹脂、酚樹脂、聚碳酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、矽酮樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸系樹脂、氟樹脂、聚苯乙烯樹脂、纖維素樹脂、甲醛樹脂、苯并呋喃-茚樹脂、木質素樹脂、石油樹脂、胺基樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、丁二烯樹脂、該些樹脂的共聚物等。有機填料可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

就熱分解性的觀點而言，有機填料的材質較佳為選自由丙烯酸系樹脂、纖維素樹脂及聚苯乙烯樹脂所組成的組群中的至少一種，更佳為丙烯酸系樹脂。

構成上述丙烯酸系樹脂的單體可列舉：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸庚酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸環戊酯、甲基丙烯酸環戊酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸環庚酯、甲基丙烯酸環庚酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、丙烯酸二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯、丙烯酸二甲基胺基丙酯、甲基丙烯酸 二甲基胺基丙酯、丙烯酸2-氯乙酯、甲基丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸2-氟乙酯、甲基丙烯酸2-氟乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、環己基馬來醯亞胺、丙烯酸二環戊酯、甲基丙烯酸二環戊酯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯啶酮、丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等。該些單體可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

有機填料於液狀介質中為固體。就鈍化效果及印刷性的觀點而言，較佳為於常溫(25℃)下對液體介質的分散性良好的有機填料，另外，較佳為製成分散液時穩定的有機填料。此種有機填料的情況下，所形成的鈍化層的均勻性進一步提高，可穩定地獲得所需的鈍化效果。

有機填料較佳為於30℃~400℃下分解，分解溫度更佳為40℃~300℃，進而佳為50℃~250℃。若有機填料於400℃以下分解，則經過由鈍化層形成用組成物形成組成物層、並對該組成物層進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層的步驟後，有機填料的殘存得到抑制，故較佳。

分解溫度可藉由熱重量分析裝置(島津製作所股份有限公司，DTG-60H)來測定。另外，此處所謂分解溫度，是指由熱的影響導致該物質的重量開始減少的溫度。

於有機填料為粒子形狀的情形時，其體積平均粒徑較佳為10μm以下，更佳為1μm以下，進而佳為0.1μm以下。藉由體積平均粒徑為10μm以下，有少量添加便可獲得大的觸變性的 傾向。另外，於使用網版印刷法來作為賦予鈍化層形成用組成物的方法時，對印刷遮罩的網目的堵塞的產生得到抑制。

此處，有機填料的體積平均粒徑可利用雷射繞射散射法粒度分佈測定裝置(例如貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)LS13320)來測定，可將根據所得的粒度分佈算出中值徑所得的值設定為平均粒徑。另外，亦可藉由使用掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)進行觀察來求出平均粒徑。

鈍化層形成用組成物所含的特定化合物的含量可視需要而適當選擇。例如，就印刷性及鈍化效果的觀點而言，於鈍化層形成用組成物中可設定為0.01質量%~70質量%，較佳為0.01質量%~60質量%，更佳為0.01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併用兩種以上。

另外，本說明書中所謂「(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」及「甲基丙烯酸酯」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，更佳為使用乙基纖維素等纖維素衍生物。

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，樹脂的重量平均分子量較佳為100~10,000,000，更佳為1,000~5,000,000。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)所測定的分子量分佈使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而求出。樹脂的分子量是於與上述通式(III) 所表示的化合物相同的測定條件下測定。

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量可視需要而適當選擇。例如，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較佳為0.1質量%~50質量%。就表現出更容易地進行圖案形成般的觸變性的觀點而言，上述含有率更佳為0.2質量%~25質量%，進而佳為0.5質量%~20質量%，尤佳為0.5質量%~15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式(I)化合物(於更含有特定有機鋁化合物的情形時，是指式(I)化合物及特定有機鋁化合物的總量)與樹脂的含有比率(質量比)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，樹脂相對於式(I)化合物的含有比率(樹脂/式(I)化合物)、更含有特定有機鋁化合物的情形時是指樹脂相對於式(I)化合物及特定有機鋁化合物的總量的含有比率[樹脂/(式(I)化合物+特定有機鋁化合物)]較佳為0.001~1000，更佳為0.01~100，進而佳為0.1~1。

(液狀介質)

鈍化層形成用組成物亦可更含有液狀介質(溶劑或分散介質)。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，有可形成更均勻的鈍化層的傾向。液狀介質並無特別限制，可視需要而適當選擇。其中，較佳為可將 式(I)化合物及視需要而使用的特定有機鋁化合物、樹脂等溶解而獲得均勻的溶液或分散液的液狀介質，更佳為含有至少一種有機溶劑。

另外，式(I)化合物中亦有於保持原樣的狀態下容易引起水解、聚合反應等而固化者，但藉由使式(I)化合物溶解或分散於液狀介質中，反應得到抑制，故有保存穩定性容易提高的傾向。

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、乙酸異戊酯、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、三甲基壬基醇、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、異冰片基環己醇等醇溶劑；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、萜品醇、月桂烯(myrcene)、別羅勒烯(alloocimene)、檸檬烯、雙戊烯、蒎烯、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所組成的組群中的至少一種。

另外，亦可使用高黏度且低沸點者(高黏度低沸點溶劑)作為液狀介質。含有高黏度低沸點溶劑的鈍化層形成用組成物有以下優點：成為可充分維持向半導體基板賦予而形成的組成物層 的形狀的黏度，且於其後的熱處理(煅燒)步驟的中途階段中揮發，故殘留溶劑的影響得到抑制。具體的高黏度低沸點溶劑可列舉異冰片基環己醇等。

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溶劑及異冰片基環己醇的大部分去除。

於鈍化層形成用組成物含有高黏度低沸點材料的情形時，高黏度低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3質量%~95質量%，更佳為5質量%~90質量%，尤佳為7質量%~80質量%。

於鈍化層形成用組成物含有液狀介質的情形時，液狀介質的含量是考慮賦予性、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，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%。

(其他添加劑)

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，具體而言，鹼性化合物可列舉：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亦可含有選自由Nb、Ta、V、Y及Hf所組成的組群中的至少一種的氧化物(以下亦稱為「特定氧化物」)。特定氧化物是對式(I)化合物進行熱處理(煅燒)而生成的氧化物，故可期待由含有特定氧化物的鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層發揮優異的鈍化效果。

另外，鈍化層形成用組成物亦可更含有氧化鋁(Al₂O₃)。氧化鋁是對式(II)所表示的化合物進行熱處理(煅燒)而生成的氧化物。因此，可期待含有式(I)化合物及氧化鋁的鈍化層形成用組成物發揮優異的鈍化效果。

(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。另外， 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。其中，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°)的旋轉式的剪切黏度計於溫度25℃下測定。

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熱重量-示差熱同時測定(Thermo Gravimetric-Differential Thermal Analysis，TG/DTA)等熱分析、核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)、紅外光譜法(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。

(鈍化層形成用組成物的製造方法)

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來製造鈍化層形成用組成物：利用通常所用的混合方法，將通式(I)所表示的化合物，選自脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物及有機填料中的至少一種以及視需要而含有的液狀介質等混合。另外，亦可藉由以下方式來製造鈍化層形成用組成物：將選自脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物及有機填料中的至少一種溶 解於液狀介質中後，將其與通式(I)所表示的化合物混合。

進而，通式(I)所表示的化合物亦可將式(I)化合物所含的金屬的烷醇鹽、與可和上述金屬形成螯合物的化合物混合而製備。此時，視需要亦可使用液狀介質，亦可進行加熱處理。亦可將如此而製備的式(I)化合物與含有選自脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物及有機填料中的至少一種的溶液或分散液混合而製造鈍化層形成用組成物。

<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，且為上述鈍化層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)。帶有鈍化層的半導體基板具有作為鈍化層形成用組成物的熱處理物層(煅燒物層)的鈍化層，由此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。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。

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，鈍化層的厚度較佳為5nm~50μm，更佳為10nm~30μm，進而佳為15nm~20μm。

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，可藉由應用於太陽電池元件中而獲得轉換效率優異的太陽電池元件。

<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上述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。

藉由使用本發明的鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法將具有優異鈍化效果的鈍化層形成為所需的形狀。

帶有鈍化層的半導體基板的製造方法較佳為於形成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而清洗半導體基板。清洗時間較佳為10秒鐘~10分鐘，進而佳為30秒鐘~5分鐘。

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的方法並無特別限制。例如可列舉：使用公知的賦予方法等在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、印刷、分配器法、旋塗法、刷塗法、噴霧法、刮刀(doctor blade)法、輥塗法、噴墨法等。這些方法中，就圖案形成性的觀點而言，較佳為各種印刷法(例如網版印刷)、噴墨法等。本發明的鈍化層形成用組成物即便於應用於印刷法的情形時，印刷性及塗膜均勻性亦優異。

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)，形成來源於組成物層的熱處理物層(煅燒物層)，藉此可於半導體基板上形成鈍化層。

組成物層的熱處理(煅燒)條件只要可將組成物層所含的式(I)化合物及視需要而含有的通式(II)所表示的化合物轉變為作為其熱處理物(煅燒物)的金屬氧化物或複合氧化物，則並無 特別限制。其中，較佳為可形成非晶狀的金屬氧化物層的熱處理(煅燒)條件。藉由鈍化層包含非晶狀的金屬氧化物層，可使鈍化層更有效地具有負電荷，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℃。此處所謂熱處理(煅燒)溫度，是指熱處理(煅燒)中所用的爐中的最高溫度。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10小時以內，較佳為5小時以內。此處所謂熱處理(煅燒)時間，是指最高溫度下的保持時間。

再者，熱處理(煅燒)可使用擴散爐(例如阿克龍(ACCURON)CQ-1200、阿克龍(ACCURON)DD-200P，均為日立國際電氣股份有限公司；206A-M100，光洋熱系統(Koyo-Thermo System)股份有限公司等)等來進行。進行熱處理(煅燒)的環境並無特別限制，可於大氣中實施。

藉由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)利用常法測定3點的厚度，以其算術平均值的形式而算出。

帶有鈍化層的半導體基板的製造方法亦可於將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上之後、藉由熱處理(煅燒)來 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，可形成具有更均質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於30℃~250℃下進行1分鐘~60分鐘的加熱處理，較佳為於40℃~220℃下進行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，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、藉由熱處理(煅燒)來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於250℃~450℃下進行10分鐘~120分鐘的熱處理，較佳為於300℃~400℃下進行3分鐘~60分鐘的熱處理。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，將p型層及n型層加以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，且為上述鈍化層形成用組成物的熱處理物(煅燒物)；以及電極，配置於選自由上述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。

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。設有鈍化層的半導體基板的面較佳為p型層。

形成於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。

太陽電池元件的形狀及大小並無限制。例如較佳為一邊為125mm~156mm的大致正方形。

<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型層加以接合而成的pn接合、且於選自由上述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一個或兩個面上，賦予上述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。太陽電池元件的製造方法視需 要亦可更包括其他步驟。

藉由使用鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來製造以下太陽電池元件，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。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，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來製造：於半導體基板的所需區域上賦予銀膏、鋁膏等電極形成用膏，視需要進行熱處理(煅燒)。

設有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。

使用鈍化層形成用組成物來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以剖面圖的形式表示以下步驟圖，該步驟圖示意性地表示本實施形態的具有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的表面保護膜(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的(b)所示，於背面的一部分區域中賦予鋁電極膏等形成背面電極5的材料後，進行熱處理(煅燒)，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的(c)所示，於受光面側賦予電極形成用膏後進行熱處理(煅燒)，形成受光面電極7。藉由使用含有具有燒穿性的玻璃粉末者作為電極形成用膏，可如圖1的(c)所示般貫穿抗反射膜3而於n⁺型擴散層2上形成受光面電極7，獲得歐姆接觸。

然後，如圖1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，藉由網版印刷等來賦予鈍化層形成用組成物，形成組成物層。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。於背面的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，由此可製造發電效率優異的太陽電池元件。

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，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的(d)中示出了僅於背面部分上形成鈍化層的方法，但亦可藉由除了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組成物，並對其進行熱處理(煅燒)，而於半導體基板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，並進行熱處理(煅燒)而形成鈍化層6。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而於所需的區域中形成鋁等的電極。

圖2以剖面圖的形式表示以下步驟圖，該步驟圖示意性地表示本實施形態的具有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以剖面圖的形式來說明包括以下步驟的步驟圖：使用鋁電極膏或可藉由熱擴散處理而形成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，將鋁電極膏的熱處理物或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的(b)所示，於背面的一部分區域中賦予p型擴散層形成用組成物後進行熱處理，形成p⁺型擴散層4。於p⁺型擴散層4上形成有p型擴散層形成用組成物的熱處理物8。

此處，亦可使用鋁電極膏來代替p型擴散層形成用組成物。於使用鋁電極膏的情形時，於p⁺型擴散層4上形成有鋁電極8。

繼而，如圖2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膏後，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。藉由使用含有具有燒穿性的玻璃粉末者作為賦予至受光面側的電極形成用膏，可如圖2的(c)所示般貫穿抗反射膜3而於n⁺型擴散層2上形成受光面電極7，獲得歐姆接觸。

另外，由於在形成背面電極的區域中已形成有p⁺型擴散層4，故形成背面電極5的電極形成用膏不限定於鋁電極膏，亦可使用銀電極膏等可形成電阻更低的電極的電極用膏。藉此，亦可進一 步提高發電效率。

繼而，如圖2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，形成組成物層。賦予可藉由網版印刷等方法來進行。對形成於p⁺型擴散層4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的(e)中示出了僅於背面部分形成鈍化層的方法，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中對形成電極後來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而於所需的區域中形成鋁等的電極。

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，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所示般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，於其表面上形成有鈍化層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。

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中設有鈍化層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膏賦予至所需的區域中後，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賦予至所需的區域中後，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可使用銀電極膏等通常所用的電極形成用膏來形成。

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 膏並與p⁺型擴散層4一併形成的鋁電極。

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的區域中，並對其進行熱處理(煅燒)。

另外，鈍化層6亦可不僅形成於p型半導體基板1的背面亦進一步形成於側面上(未圖示)。

如圖3所示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，由於在背面的未形成電極的區域中形成有鈍化層，故轉換效率更優異。

上文中示出了使用p型半導體基板作為半導體基板的例子，於使用n型半導體基板的情形時，亦可依據上述操作來製造轉換效率優異的太陽電池元件。

<太陽電池>

太陽電池具有上述太陽電池元件、及設置於太陽電池元件的電極上的配線材料。太陽電池進而視需要亦可經由捲帶自動接合(Tape Automated Bonding，TAB)線等配線材料將多個太陽電池元件連結，進而利用密封材料加以密封而構成。配線材料及密封材料並無特別限制，可自本技術領域中通常所用者中適當選擇。太陽電池的大小並無限制。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。

<實施例1>

(鈍化層形成用組成物1的製備)

將硬脂酸醯胺5.0g及萜品醇45.0g混合，於130℃下攪拌1小時而製備硬脂酸醯胺溶液。將乙基纖維素10.01g及萜品醇90.02g混合，於150℃下攪拌1小時而製備乙基纖維素溶液。將乙醇鈮2.22g、(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.23g、萜品醇1.88g、硬脂酸醯胺溶液1.58g及乙基纖維素溶液7.92g混合，製備鈍化層形成用組成物1。鈍化層形成用組成物1中的硬脂酸醯胺的含有率成為1.0%，式(I)化合物的含有率成為14.0%。

(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。剪切黏度的測定時，於安東帕(AntonPaar)公司的MCR301上安裝錐板(直徑為50nm，錐角為1°)，於溫度25℃下以1.0s^-1的剪切速度進行測定。25℃下的剪切黏度於剛製備後為28.2Pa．s，於25℃下保存30天後為29.8Pa．s。

(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：770μm)作為半導體基板。使用網版印刷法將上述所得的鈍化層形成用組成物1賦予至矽基板上。鈍化層形成用組成物1是以熱處理(煅燒)後所得的鈍化層的平均厚度成為300μm的量而賦予。

連續進行10次上述印刷，目測確認該10片全無印刷不均。上述所謂印刷不均，是指將網版自矽基板剝離時，因局部產生了版剝離性差的部分而出現的上述部位較周圍薄的部分。

另外，同樣目測確認到印刷後的塗膜均勻者於10片中為9片。所謂塗膜均勻的狀態，是指鈍化層形成用組成物存在於矽基板上的整個印刷部上。其後，將賦予有鈍化層形成用組成物1的矽基板於150℃下乾燥處理5分鐘。繼而於700℃下進行10分鐘熱處理(煅燒)後，於室溫下放置冷卻而製作評價用基板。熱處理(煅燒)是使用擴散爐(臥式擴散爐DD-200P，日立國際電氣股份有限公司)於大氣環境下(流速：5L/min)於最高溫度為700℃、保持時間為10分鐘的條件下進行。

所得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(安邁(Ambios)公司)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。

(有效壽命的測定)

使用壽命測定裝置(辛頓儀器(Sinton Instruments)公司，WCT-120)，於室溫(25℃)下藉由模擬恆定狀態光傳導度法對上述所得的評價用基板的形成有鈍化層的區域的有效壽命(μs)進行測定。有效壽命為880μs。

<實施例2>

將聚乙二醇(數量平均分子量為4000)5.0g及萜品醇45.0g混合，於100℃下攪拌1小時而製備聚乙二醇溶液。將乙醇鈮2.11 g、(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.17g、萜品醇1.75g、聚乙二醇溶液1.51g及乙基纖維素溶液7.55g混合，製備鈍化層形成用組成物2。鈍化層形成用組成物2中的聚乙二醇的含有率成為1.0%，式(I)化合物的含有率成為14.0%。另外，鈍化層形成用組成物2的黏度於剛製備後為35.5Pa．s，於25℃下保存30天後為37.8Pa．s。

除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物2以外，與實施例1同樣地於矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。網版印刷10片中，並無印刷不均者為9片。另外，10片中，塗膜均勻者為7片。有效壽命為801μs。

<實施例3>

將乙醇鈮2.12g、(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.18g、萜品醇1.80g、MR-2G(有機填料，綜研化學股份有限公司，聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)樹脂填料，體積平均粒徑為1.0μm)1.51g及乙基纖維素溶液7.61g混合，製備鈍化層形成用組成物3。MR的鈍化層形成用組成物3中的MR-2G(表中記作MR)的含有率成為9.9%，式(I)化合物的含有率成為13.9%。另外，鈍化層形成用組成物3的黏度於剛製備後為28.2Pa．s，於25℃下保存30天後為32.3Pa．s。

除了使用上述所製備的鈍化層形成用組成物3以外，與實施例1同樣地於矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。網版印刷10片中，並無印刷不均者為10片。另外，10片中，塗膜均勻者為10片。有效壽命為627μs。

<比較例1>

於實施例1中，不進行鈍化層形成用組成物1的賦予，除此以外，與實施例1同樣地製作評價用基板，測定有效壽命並進行評價。有效壽命為20μs。

<比較例2>

將乙醇鈮2.10g、(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.17g、萜品醇3.31g及乙基纖維素溶液7.63g混合，製備組成物C1。組成物C1的黏度於剛製備後為23.5Pa．s，於25℃下保存30天後為24.8Pa．s。

除了使用上述所製備的組成物C1以外，與實施例1同樣地於矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。網版印刷10片中，並無印刷不均者為4片。另外，10片中，塗膜均勻者為0片。有效壽命為1077μs。

<比較例3>

將硬脂酸醯胺溶液0.80g及乙基纖維素溶液7.81g混合，製備組成物C2。組成物C2的黏度於剛製備後為27.2Pa．s，於25℃下保存30天後為28.0Pa．s。

除了使用上述所製備的組成物C2以外，與實施例1同樣地於矽基板上形成鈍化層，並同樣地進行評價。網版印刷10片中，並無印刷不均者為9片。另外，10片中，塗膜均勻者為9片。有效壽命為24μs。

<比較例4>

將氯化鈮2.13g、(乙基乙醯乙酸)異丙醇鋁2.14g、萜品醇1.79 g、硬脂酸醯胺溶液1.55g及乙基纖維素溶液7.84g混合，製備組成物C3。組成物C1的黏度於剛製備後為28.6Pa．s，於25℃下保存30天後為58.4Pa．s。

將以上結果匯總於以下的表中。

於表中的保存穩定性一項中，將保存30天後的剪切黏度的變化率小於10%者標記為A，上述變化率為10%以上且小於30%者標記為B，上述變化率為30%以上者標記為C。若評價為A及B，則鈍化層形成用組成物的保存穩定性良好。

另外，於印刷性一項中，將印刷中目測未產生印刷不均者於10片中為9片以上的情況標記為A，8片以下且6片以上的情況標記為B，5片以下的情況標記為C。

另外，於塗膜均勻性一項中，將印刷後目測塗佈膜均勻者於10片中為9片以上的情況標記為A，8片以下且6片以上的情況標記為B，5片以下的情況標記為C。

由以上內容得知，本發明的鈍化層形成用組成物的保存穩定性優異。另外得知，藉由使用本發明的鈍化層形成用組成物，可形成具有優異鈍化效果的鈍化層。另外得知，藉由使用本發明的鈍化層形成用組成物，可利用簡便的步驟來將鈍化層形成為所需的形狀。進而得知，實施例1~實施例3的鈍化層形成用組成物的印刷性及塗膜均勻性優異。

<參考實施形態1>

以下為參考實施形態1的鈍化膜、塗佈型材料、太陽電池元件及帶有鈍化膜的矽基板。

<1>一種鈍化膜，含有氧化鋁及氧化鈮，用於具有矽基板的太陽電池元件中。

<2>如<1>所記載的鈍化膜，其中上述氧化鈮與上述氧化鋁的質量比(氧化鈮/氧化鋁)為30/70~90/10。

<3>如<1>或<2>所記載的鈍化膜，其中上述氧化鈮及上述氧化鋁的總含有率為90質量%以上。

<4>如<1>至<3>中任一項所記載的鈍化膜，更包含有機成分。

<5>如<1>至<4>中任一項所記載的鈍化膜，其為含有氧化鋁前驅物及氧化鈮前驅物的塗佈型材料的熱處理物。

<6>一種塗佈型材料，含有氧化鋁前驅物及氧化鈮前驅物，用於形成具有矽基板的太陽電池元件的鈍化膜。

<7>一種太陽電池元件，具備： p型矽基板，包含單晶矽或多晶矽，具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；n型雜質擴散層，形成於上述矽基板的受光面側；第1電極，形成於上述矽基板的受光面側的上述n型雜質擴散層的表面上；鈍化膜，形成於上述矽基板的背面側的表面上，具有多個開口部，且含有氧化鋁及氧化鈮；以及第2電極，經由上述多個開口部與上述矽基板的背面側的表面形成電性連接。

<8>一種太陽電池元件，具備：p型矽基板，包含單晶矽或多晶矽，具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；n型雜質擴散層，形成於上述矽基板的受光面側；第1電極，形成於上述矽基板的受光面側的上述n型雜質擴散層的表面上；p型雜質擴散層，形成於上述矽基板的背面側的一部分或全部上，以較上述矽基板更高的濃度添加有雜質；鈍化膜，形成於上述矽基板的背面側的表面上，具有多個開口部，且含有氧化鋁及氧化鈮；以及第2電極，經由上述多個開口部與上述矽基板的背面側的上述p型雜質擴散層的表面形成電性連接。

<9>一種太陽電池元件，具備： n型矽基板，包含單晶矽或多晶矽，具有受光面及與上述受光面為相反側的背面；p型雜質擴散層，形成於上述矽基板的受光面側；第2電極，形成於上述矽基板的背面側；鈍化膜，形成於上述矽基板的受光面側的表面上，具有多個開口部，且含有氧化鋁及氧化鈮；以及第1電極，形成於上述矽基板的受光面側的上述p型雜質擴散層的表面上，且經由上述多個開口部與上述矽基板的受光面側的表面形成電性連接。

<10>如<7>至<9>中任一項所記載的太陽電池元件，其中鈍化膜中的氧化鈮與氧化鋁的質量比(氧化鈮/氧化鋁)為30/70~90/10。

<11>如<7>至<10>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化膜中的上述氧化鈮及上述氧化鋁的總含有率為90質量%以上。

<12>一種帶有鈍化膜的矽基板，具有：矽基板；以及設置於上述矽基板上的整個面或一部分上的如<1>至<5>中任一項所記載的鈍化膜。

根據上述參考實施形態，能以低成本來實現延長矽基板的載子壽命且具有負固定電荷的鈍化膜。另外，可提供一種用以實現該鈍化膜的形成的塗佈型材料。另外，能以低成本來實現使 用該鈍化膜的效率高的太陽電池元件。另外，能以低成本來實現延長載子壽命且具有負固定電荷的帶有鈍化膜的矽基板。

本實施形態的鈍化膜為矽太陽電池元件中所用的鈍化膜，含有氧化鋁及氧化鈮。

另外，本實施形態中，可藉由改變鈍化膜的組成來控制該膜所具有的固定電荷量。

另外，就可使負固定電荷穩定的觀點而言，更佳為氧化鈮與氧化鋁的質量比為30/70~80/20。另外，就可使負固定電荷更穩定的觀點而言，進而佳為氧化鈮與氧化鋁的質量比為35/65~70/30。另外，就可兼顧載子壽命的改善與負固定電荷的觀點而言，較佳為氧化鈮與氧化鋁的質量比為50/50~90/10。

鈍化膜中的氧化鈮與氧化鋁的質量比可藉由能量分散型X射線光譜法(Energy Dispersive X-ray spectroscope，EDX)、二次離子質譜分析法(Secondary Ion Mass Spectrometer，SIMS)及高頻感應耦合電漿質譜分析法(Inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS)來測定。具體的測定條件如下。將鈍化膜溶解於酸或鹼性水溶液中，將該溶液製成霧狀並導入至Ar電漿中，將受激發的元素回到基態時所放出的光分光並測定波長及強度，根據所得的波長來進行元素的定性，根據所得的強度來進行定量。

鈍化膜中的氧化鈮及氧化鋁的總含有率較佳為80質量%以上，就可維持良好的特性的觀點而言，更佳為90質量%以上。 若鈍化膜中的氧化鈮及氧化鋁的成分變多，則負固定電荷的效果變大。

鈍化膜中的氧化鈮及氧化鋁的總含有率可藉由將熱重量分析、螢光X射線分析、ICP-MS及X射線吸收光譜法組合來測定。具體的測定條件如下。藉由熱重量分析來算出無機成分的比例，藉由螢光X射線或ICP-MS分析來算出鈮及鋁的比例，氧化物的比例可利用X射線吸收光譜法來研究。

另外，鈍化膜中，就提高膜質或調整彈性模量的觀點而言，亦能以有機成分的形式而含有氧化鈮及氧化鋁以外的成分。鈍化膜中的有機成分的存在可根據元素分析及膜的傅里葉變換紅外光譜(Fourier Transform-Infrared Spectroscopy，FT-IR)的測定來確認。

鈍化膜中的有機成分的含有率於鈍化膜中更佳為小於10質量%，進而佳為5質量%以下，尤佳為1質量%以下。

鈍化膜亦能以含有氧化鋁前驅物及氧化鈮前驅物的塗佈型材料的熱處理物的形式而獲得。以下對塗佈型材料加以詳細說明。

本實施形態的塗佈型材料含有氧化鋁前驅物及氧化鈮前驅物，用於形成具有矽基板的太陽電池元件用的鈍化膜。

氧化鋁前驅物只要生成氧化鋁，則可無特別限定地使用。就使氧化鋁於矽基板上均勻地分散的方面、及化學穩定的方面而言，氧化鋁前驅物較佳為使用有機系的氧化鋁前驅物。有機 系的氧化鋁前驅物的例子可列舉：三異丙醇鋁(aluminum triisopropoxide)(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃)、高純度化學研究所(股)的SYM-AL04等。

氧化鈮前驅物只要生成氧化鈮，則可無特別限定地使用。就使氧化鈮於矽基板上均勻地分散的方面、及化學穩定的觀點而言，氧化鈮前驅物較佳為使用有機系的氧化鈮前驅物。有機系的氧化鈮前驅物的例子可列舉：乙醇鈮(V)(結構式：Nb(OC₂H₅)₅，分子量：318.21)、高純度化學研究所(股)的Nb-05等。

使用塗佈法或印刷法將含有有機系的氧化鈮前驅物及有機系的氧化鋁前驅物的塗佈型材料成膜，藉由其後的熱處理(煅燒)將有機成分去除，藉此可獲得鈍化膜。因此，結果鈍化膜亦可為包含有機成分的鈍化膜。

<太陽電池元件的結構說明>

一面參照圖5~圖8，一面對本實施形態的太陽電池元件的結構加以說明。圖5~圖8為表示本實施形態的於背面上使用鈍化膜的太陽電池元件的第1構成例~第4構成例的剖面圖。

本實施形態中所用的矽基板(結晶矽基板、半導體基板)101可使用單晶矽或多晶矽的任一種。另外，矽基板101可使用導電型為p型的結晶矽或導電型為n型的結晶矽的任一種。就進一步發揮本實施形態的效果的觀點而言，更合適的是導電型為p型的結晶矽。

於以下的圖5~圖8中，對使用p型單晶矽作為矽基板101的例子加以說明。另外，該矽基板101中所用的單晶矽或多晶矽可為任意者，較佳為電阻率為0.5Ω．cm~10Ω．cm的單晶矽或多晶矽。

如圖5(第1構成例)所示，於p型矽基板101的受光面側(圖中上側，第1面)，形成有摻雜有磷等V族元素的n型擴散層102。而且，於矽基板101與擴散層102之間形成有pn接合。於擴散層102的表面上，形成有氮化矽(SiN)膜等受光面抗反射膜103、及使用銀(Ag)等的第1電極105(受光面側的電極、第1面電極、上表面電極、受光面電極)。受光面抗反射膜103亦可兼具作為受光面鈍化膜的功能。藉由使用SiN膜，可兼具受光面抗反射膜與受光面鈍化膜的功能兩者。

另外，本實施形態的太陽電池元件可具有受光面抗反射膜103，亦可不具有受光面抗反射膜103。另外，於太陽電池元件的受光面上，為了降低表面的反射率，較佳為形成有凹凸結構(紋理結構)，本實施形態的太陽電池元件可具有紋理結構，亦可不具有紋理結構。

另一方面，於矽基板101的背面側(圖中下側、第2面、背面)，形成有作為摻雜有鋁、硼等III族元素的層的背面電場(Back Surface Field，BSF)層104。其中，本實施形態的太陽電池元件可具有BSF層104，亦可不具有BSF層104。

於該矽基板101的背面側，為了與BSF層104(不存在 BSF層104的情形時為矽基板101的背面側的表面)接觸(電性連接)，形成有由鋁等所構成的第2電極106(背面側的電極、第2面電極、背面電極)。

繼而，於圖5(第1構成例)中，於除了將BSF層104(不存在BSF層104的情形時為矽基板101的背面側的表面)與第2電極106電性連接的接觸區域(開口部OA)以外的部分中，形成有含有氧化鋁及氧化鈮的鈍化膜(鈍化層)107。本實施形態的鈍化膜107可具有負固定電荷。藉由該固定電荷，使藉由光而於矽基板101內產生的載子中的少數載子即電子反射回表面側。因此，短路電流增加，可期待光電轉換效率提高。

繼而，對圖6所示的第2構成例加以說明。於圖5(第1構成例)中，第2電極106是形成於接觸區域(開口部OA)與鈍化膜107上的整個面上，而於圖6(第2構成例)中，僅於接觸區域(開口部OA)上形成有第2電極106。亦可設定為於接觸區域(開口部OA)與鈍化膜107上的僅一部分上形成有第2電極106的構成。即便為圖6所示的構成的太陽電池元件，亦可獲得與圖5(第1構成例)相同的效果。

繼而，對圖7所示的第3構成例加以說明。於圖7所示的第3構成例中，BSF層104是形成於包含與第2電極106的接觸區域(開口部OA部)的背面側的僅一部分上，而非如圖5(第1構成例)般形成於背面側的整個面上。即便為此種構成的太陽電池元件(圖7)，亦可獲得與圖5(第1構成例)相同的效果。另 外，根據圖7的第3構成例的太陽電池元件，BSF層104、即藉由摻雜鋁、硼等III族元素而以較矽基板101更高的濃度摻雜有雜質的區域少，故可獲得高於圖5(第1構成例)的光電轉換效率。

繼而，對圖8所示的第4構成例加以說明。於圖7(第3構成例)中，第2電極106是形成於接觸區域(開口部OA)與鈍化膜107上的整個面上，而於圖8(第4構成例)中，僅於接觸區域(開口部OA)上形成有第2電極106。亦可設定為於接觸區域(開口部OA)與鈍化膜107上的僅一部分上形成有第2電極106的構成。即便為圖8所示的構成的太陽電池元件，亦可獲得與圖7(第3構成例)相同的效果。

另外，於利用印刷法來賦予第2電極106，並藉由在高溫下進行煅燒而形成於背面側的整個面上的情形時，於降溫過程中容易產生向上凸起的翹曲。此種翹曲有時會引起太陽電池元件的破損，良率可能會降低。另外，矽基板的薄膜化發展時翹曲的問題變大。該翹曲的原因在於：包含金屬(例如鋁)的第2電極106的熱膨脹係數大於矽基板，因而於降溫過程中的收縮大，故產生應力。

根據以上內容，如圖6(第2構成例)及圖8(第4構成例)般未於背面側的整個面上形成有第2電極106的情況下，電極結構容易成為上下對稱，不易產生由熱膨脹係數之差所致的應力，因此較佳。其中，該情形時較佳為另設置反射層。

<太陽電池元件的製法說明>

繼而，對具有上述構成的本實施形態的太陽電池元件(圖5~圖8)的製造方法的一例加以說明。然而，本實施形態不限於利用以下所述的方法製作的太陽電池元件。

首先，於圖5等所示的矽基板101的表面上形成紋理結構。關於紋理結構的形成，可形成於矽基板101的兩面上，亦可僅形成於單面(受光面側)上。為了形成紋理結構，首先將矽基板101浸漬於經加熱的氫氧化鉀或氫氧化鈉的溶液中，將矽基板101的損傷層去除。其後，浸漬於以氫氧化鉀及異丙醇為主成分的溶液中，由此於矽基板101的兩面或單面(受光面側)上形成紋理結構。另外，如上所述，本實施形態的太陽電池元件可具有紋理結構亦可不具有紋理結構，故該步驟亦可省略。

然後，利用鹽酸、氫氟酸等溶液來清洗矽基板101後，於矽基板101上藉由氧氯化磷(POCl₃)等的熱擴散來形成作為擴散層102的磷擴散層(n⁺層)。磷擴散層例如可藉由以下方式形成：將含有磷的塗佈型的摻雜材的溶液賦予至矽基板101上，並進行熱處理。熱處理後，利用氫氟酸等酸將形成於表面上的磷玻璃層去除，由此形成作為擴散層102的磷擴散層(n⁺層)。形成磷擴散層的方法並無特別限制。磷擴散層較佳為以距離矽基板101的表面的深度成為0.2μm~0.5μm的範圍、薄片電阻成為40Ω/□~100Ω/□(ohm/square)的範圍的方式形成。

其後，於矽基板101的背面側賦予含有硼、鋁等的塗佈型的摻雜材的溶液，並進行熱處理，由此形成背面側的BSF層 104。賦予時，可使用網版印刷、噴墨、分配、旋塗等方法。熱處理後，藉由氫氟酸、鹽酸等將形成於背面上的硼玻璃、鋁等層去除，由此形成BSF層104。形成BSF層104的方法並無特別限制。較佳為BSF層104較佳為以硼、鋁等的濃度的範圍成為10¹⁸cm^-3~10²²cm^-3的方式而形成，且較佳為以點狀或線狀來形成BSF層104。另外，本實施形態的太陽電池元件可具有BSF層104亦可不具有BSF層104，故該步驟亦可省略。

另外，於受光面的擴散層102、及背面的BSF層104均是使用塗佈型的摻雜材的溶液來形成的情形時，亦可將上述摻雜材的溶液分別賦予至矽基板101的兩面上，一起形成作為擴散層102的磷擴散層(n⁺層)與BSF層104，其後將形成於表面上的磷玻璃、硼玻璃等一起去除。

其後，於擴散層102上形成作為受光面抗反射膜103的氮化矽膜。形成受光面抗反射膜103的方法並無特別限制。受光面抗反射膜103較佳為以厚度成為50nm~100nm的範圍、折射率成為1.9~2.2的範圍的方式形成。受光面抗反射膜103不限於氮化矽膜，亦可為氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鈦膜等。氮化矽膜等表面抗反射膜103可利用電漿CVD、熱CVD等方法製作，較佳為利用可於350℃~500℃的溫度範圍內形成表面抗反射膜103的電漿CVD來製作表面抗反射膜103。

然後，於矽基板101的背面側形成鈍化膜107。鈍化膜107含有氧化鋁及氧化鈮，例如是藉由賦予以下材料(鈍化材料) 並進行熱處理(煅燒)而形成，上述材料(鈍化材料)含有可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁的有機金屬分解塗佈型材料所代表的氧化鋁前驅物、與可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鈮的市售的有機金屬分解塗佈型材料所代表的氧化鈮前驅物。

鈍化膜107的形成例如可如以下般進行。將上述塗佈型材料旋轉塗佈於預先利用濃度為0.049質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋(20.32cm)的p型矽基板(8Ωcm~12Ωcm)的單面上，於熱板上於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於650℃下進行1小時熱處理。於該情形時，可獲得含有氧化鋁及氧化鈮的鈍化膜。利用如上所述的方法所形成的鈍化膜107的藉由橢圓偏光儀(ellipsometer)所測定的膜厚通常為幾十奈米(nm)左右。

上述塗佈型材料是藉由網版印刷、套版印刷、利用噴墨的印刷、利用分配器的印刷等方法而賦予至包含接觸區域(開口部OA)的既定圖案上。另外，上述塗佈型材料較佳為於賦予後於80℃~180℃的範圍內進行預烘烤而使溶劑蒸發後，於氮氣環境下或空氣中於600℃~1000℃下實施30分鐘~3小時左右的熱處理(退火)，製成鈍化膜107(氧化物的膜)。

進而，開口部(接觸用的孔)OA較佳為以點狀或線狀而形成於BSF層104上。

上述太陽電池元件中所用的鈍化膜107較佳為氧化鈮與氧化鋁的質量比(氧化鈮/氧化鋁)為30/70~90/10，更佳為30/70 ~80/20，進而佳為35/65~70/30。藉此可使負固定電荷穩定。另外，就可兼顧載子壽命的改善與負固定電荷的觀點而言，較佳為氧化鈮與氧化鋁的質量比為50/50~90/10。

進而，於鈍化膜107中，較佳為氧化鈮及氧化鋁的總含有率為80質量%以上，更佳為90質量%以上。

繼而，形成作為受光面側的電極的第1電極105。第1電極105是藉由以下方式形成：於受光面抗反射膜103上藉由網版印刷來形成以銀(Ag)作為主成分的膏，並進行熱處理(燒穿)。第1電極105的形狀可為任意形狀，例如可為包含指電極與匯流條電極的眾所周知的形狀。

繼而，形成作為背面側的電極的第2電極106。第2電極106是藉由以下方式形成：使用網版印刷或分配器來賦予以鋁作為主成分的膏，並對其進行熱處理。另外，第2電極106的形狀較佳為與BSF層104的形狀相同的形狀、覆蓋背面側的整個面的形狀、梳型狀、格子狀等。另外，亦可分別先進行用以形成作為受光面側的電極的第1電極105與第2電極106的膏的印刷，然後進行熱處理(燒穿)，由此一起形成第1電極105與第2電極106。

另外，於形成第2電極106時，藉由使用以鋁(Al)作為主成分的膏，鋁作為摻雜劑而擴散，以自對準的方式於第2電極106與矽基板101的接觸部形成BSF層104。另外，亦可如上文所述，於矽基板101的背面側賦予含有硼、鋁等的塗佈型的摻 雜材的溶液，並對其進行熱處理，由此另形成BSF層104。

另外，上述示出了矽基板101中使用p型矽的結構例及製法例，亦可使用n型矽基板作為矽基板101。於該情形時，擴散層102是以摻雜有硼等III族元素的層而形成，BSF層104是摻雜磷等V族元素而形成。其中，該情形時需留意以下方面：有時會藉由負固定電荷而將形成於界面上的反轉層與背面側的金屬所接觸的部分連通而流通洩露電流，轉換效率難以提高。

另外，於使用n型矽基板的情形時，可將含有氧化鈮及氧化鋁的鈍化膜107如圖9所示般用於受光面側。圖9為表示使用本實施形態的受光面鈍化膜的太陽電池元件的構成例的剖面圖。

於該情形時，受光面側的擴散層102摻雜硼而成為p型，將所生成的載子中的電洞聚集於受光面側，將電子聚集於背面側。因此，較佳為具有負固定電荷的鈍化膜107位於受光面側。

亦可於含有氧化鈮及氧化鋁的鈍化膜上，進一步藉由CVD等來形成由SiN等所構成的抗反射膜。

以下，一面參照本實施形態的參考實施例及參考比較例一面加以詳細說明。

[參考實施例1-1]

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的SYM-AL04，濃度為2.3質量%]3.0g、與可藉由熱處理(煅燒)而 獲得氧化鈮(Nb₂O₅)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的Nb-05，濃度為5質量%]3.0g混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(a-1)。

將鈍化材料(a-1)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.049質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ωcm~12Ωcm)的單面上，於熱板上於120℃下進行3分鐘預烘烤。其後，於氮氣環境下於650℃下進行1小時熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁及氧化鈮的鈍化膜[氧化鈮/氧化鋁=68/32(質量比)]。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為43nm。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍而形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(Metal-Insulator-Semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明，平能帶電壓(Vfb)自理想值的-0.81V移至+0.32V。根據該移動量得知，由鈍化材料(a-1)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-7.4×10¹¹cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(a-1)賦予至8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於650℃下進行1小時熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)股份有 限公司，RTA-540)來進行該些樣品的載子壽命的測定。結果載子壽命為530μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，對鈍化材料(a-1)進行熱處理(煅燒)所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

[參考實施例1-2]

與參考實施例1-1同樣地，將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、與可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鈮(Nb₂O₅)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司，Nb-05，濃度為5質量%]改變比率而混合，製備表2所示的鈍化材料(a-2)~鈍化材料(a-7)。

與參考實施例1-1同樣地將鈍化材料(a-2)~鈍化材料(a-7)分別賦予至p型矽基板的單面上，並進行熱處理(煅燒)而製作鈍化膜。對所得的鈍化膜的靜電電容的電壓依存性進行測定，並據此來算出固定電荷密度。

進而，與參考實施例1-1同樣地將鈍化材料賦予至p型矽基板的兩面上，並進行熱處理(煅燒)，使用所得的樣品來測定載子壽命。將所得的結果匯總於表2中。

視熱處理(煅燒)後的氧化鈮/氧化鋁的比率(質量比)不同，結果不同，但關於鈍化材料(a-2)~鈍化材料(a-7)，由 於熱處理(煅燒)後載子壽命亦顯示出某種程度的值，故啟示其作為鈍化膜而發揮功能。得知由鈍化材料(a-2)~鈍化材料(a-7)所得的鈍化膜均穩定地顯示出負固定電荷，亦可較佳地用作p型矽基板的鈍化膜。

[參考實施例1-3]

將市售的乙醇鈮(V)(結構式：Nb(OC₂H₅)₅，分子量：318.21)3.18g(0.010mol)、市售的三異丙醇鋁(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃，分子量：204.25)1.02g(0.005mol)溶解於環己烷80g中，製備濃度為5質量%的鈍化材料(c-1)。

將鈍化材料(c-1)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.049質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ωcm~12Ωcm)的單面上，於熱板上於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁及氧化鈮的鈍化膜。藉由橢圓偏光儀測 定膜厚，結果為50nm。進行元素分析的結果得知Nb/Al/C=81/14/5(質量%)。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍而形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(Metal-Insulator-Semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明，平能帶電壓(Vfb)自理想值的-0.81V移至+4.7V。根據該移動量得知，由鈍化材料(c-1)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-3.2×10¹²cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(c-1)賦予至8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)股份有限公司，RTA-540)來進行該些樣品的載子壽命的測定。結果載子壽命為330μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，對鈍化材料(c-1)進行熱處理(煅燒)所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

[參考實施例1-4]

將市售的乙醇鈮(V)(結構式：Nb(OC₂H₅)₅，分子量：318.21) 2.35g(0.0075mol)、市售的三異丙醇鋁(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃，分子量：204.25)1.02g(0.005mol)、酚醛清漆樹脂10g溶解於二乙二醇單丁醚乙酸酯10g及環己烷10g中，製備鈍化材料(c-2)。

將鈍化材料(c-2)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.049質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ωcm~12Ωcm)的單面上，於熱板上於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁及氧化鈮的鈍化膜。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為14nm。進行元素分析的結果得知Nb/Al/C=75/17/8(質量%)。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩進行蒸鍍而形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(Metal-Insulator-Semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明，平能帶電壓(Vfb)自理想值的-0.81V移至+0.10V。根據該移動量得知，由鈍化材料(c-2)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-0.8×10¹¹cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(c-2)賦予至8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的 熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)股份有限公司，RTA-540)來進行該樣品的載子壽命的測定。結果載子壽命為200μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，由鈍化材料(c-2)所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

[參考實施例1-5及參考比較例1-1]

與參考實施例1-1同樣地，將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、與可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鈮(Nb₂O₅)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的Nb-05，濃度為5質量%]改變比率而混合，製備表3所示的鈍化材料(b-1)~鈍化材料(b-7)。

與參考實施例1-1同樣地，將鈍化材料(b-1)~鈍化材料(b-7)分別賦予至p型矽基板的單面上，進行熱處理(煅燒)而製作鈍化膜，使用該鈍化膜來測定靜電電容的電壓依存性，並據此來算出固定電荷密度。

進而，與參考實施例1-1同樣地將鈍化材料(塗佈型材料)賦予至p型矽基板的兩面上，使用經硬化的樣品來測定載子壽命。將所得的結果匯總於表3中。

得知由鈍化材料(b-1)~鈍化材料(b-6)所得的鈍化膜的載子壽命均大，具有作為鈍化的功能。另外，於氧化鈮/氧化鋁為10/90及20/80的情形時，固定電荷密度的值偏差大，無法穩定地獲得負固定電荷密度，但可確認，藉由使用氧化鋁與氧化鈮可實現負固定電荷密度。得知於使用氧化鈮/氧化鋁為10/90及20/80的鈍化材料藉由CV法來進行測定時，有時成為顯示出正固定電荷的鈍化膜，因此並未穩定地顯示出負固定電荷。再者，顯示出正固定電荷的鈍化膜可用作n型矽基板的鈍化膜。

另一方面，氧化鋁達到100質量%的鈍化材料(b-7)無法獲得負的固定電荷密度。

[參考比較例1-2]

準備作為鈍化材料(d-1)的可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鈦(TiO₂)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的Ti-03-P，濃度為3質量%]、作為鈍化材料(d-2) 的可藉由熱處理(煅燒)而獲得鈦酸鋇(BaTiO₃)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的BT-06，濃度為6質量%]、及作為鈍化材料(d-3)的可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉿(HfO₂)的市售的有機金屬分解塗佈型材料[高純度化學研究所股份有限公司的Hf-05，濃度為5質量%]。

與參考實施例1-1同樣地將鈍化材料(d-1)~鈍化材料(d-3)分別賦予至p型矽基板的單面上，其後進行熱處理(煅燒)，製作鈍化膜，使用該鈍化膜來測定靜電電容的電壓依存性，並據此來算出固定電荷密度。

進而，與參考實施例1-1同樣地將鈍化材料賦予至p型矽基板的兩面上，使用藉由熱處理(煅燒)所得的樣品來測定載子壽命。將所得的結果匯總於表4中。

得知由鈍化材料(d-1)~鈍化材料(d-3)所得的鈍化膜的載子壽命均小，鈍化的功能不充分。另外，顯示出正固定電荷。由鈍化材料(d-3)所得的鈍化膜雖為負固定電荷，但其值小。另外，載子壽命亦相對較小，鈍化的功能不充分。

[參考實施例1-6]

使用摻雜有硼的單晶矽基板作為矽基板101，製作圖7所示的結構的太陽電池元件。對矽基板101的表面進行紋理處理後，將塗佈型的磷擴散材賦予至受光面側，藉由熱處理來形成擴散層102(磷擴散層)。其後，利用稀氫氟酸將塗佈型的磷擴散材去除。

繼而，於受光面側形成藉由電漿CVD所製作的SiN膜作為受光面抗反射膜103。其後，藉由噴墨法將參考實施例1-1中製備的鈍化材料(a-1)賦予至矽基板101的背面側中除了接觸區域(開口部OA)以外的區域上。其後，進行熱處理，形成具有開口部OA的鈍化膜107。

另外，作為鈍化膜107，亦另製作使用參考實施例1-3中製備的鈍化材料(c-1)的樣品。

繼而，於形成於矽基板101的受光面側的受光面抗反射膜103(SiN膜)上，以既定的指電極及匯流條電極的形狀來網版印刷以銀作為主成分的膏。於背面側，將以鋁作為主成分的膏網版印刷至整個面上。其後，於850℃下進行熱處理(燒穿)，形成電極(第1電極105及第2電極106)，且使鋁擴散至背面的開口部OA的部分中，形成BSF層104，形成圖7所示的結構的太陽電池元件。

另外，此處關於受光面的銀電極，記載了並未於SiN膜中開孔的燒穿步驟，但亦可於SiN膜中預先藉由蝕刻等來形成開口部OA，其後形成銀電極。

為了進行比較，於上述製作步驟中，不進行鈍化膜107的形成，而於背面側的整個面上印刷鋁膏，於整個面上形成與BSF層104對應的p⁺層114及與第2電極對應的電極116，形成圖4所示的結構的太陽電池元件。對該些太陽電池元件進行特性評價(短路電流、開路電壓、曲線因數及轉換效率)。特性評價是依據JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)來測定。將其結果示於表5中。

由表5表明，具有含有氧化鈮及氧化鋁層的鈍化膜107的太陽電池元件與不具有鈍化膜107的太陽電池元件相比較，短路電流及開路電壓均增加，轉換效率(光電轉換效率)最大提高1%。

<參考實施形態2>

以下為參考實施形態2的鈍化膜、塗佈型材料、太陽電池元件及帶有鈍化膜的矽基板。

<1>一種鈍化膜，含有氧化鋁、與選自由氧化釩及氧化鉭所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物，用於具有矽 基板的太陽電池元件中。

<2>如<1>所記載的鈍化膜，其中上述釩族元素的氧化物與上述氧化鋁的質量比(釩族元素的氧化物/氧化鋁)為30/70~90/10。

<3>如<1>或<2>所記載的鈍化膜，其中上述釩族元素的氧化物及上述氧化鋁的總含有率為90%以上。

<4>如<1>至<3>中任一項所記載的鈍化膜，含有選自由氧化釩、氧化鈮及氧化鉭所組成的組群中的2種或3種釩族元素的氧化物作為上述釩族元素的氧化物。

<5>如<1>至<4>中任一項所記載的鈍化膜，其為塗佈型材料的熱處理物，上述塗佈型材料含有氧化鋁的前驅物、與選自由氧化釩的前驅物及氧化鉭的前驅物所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物的前驅物。

<6>一種塗佈型材料，含有氧化鋁的前驅物、與選自由氧化釩的前驅物及氧化鉭的前驅物所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物的前驅物，且用於形成具有矽基板的太陽電池元件的鈍化膜。

<7>一種太陽電池元件，具備：p型矽基板；n型雜質擴散層，形成於作為上述矽基板的受光面側的第1面側；第1電極，形成於上述雜質擴散層上； 鈍化膜，形成於上述矽基板的與受光面側相反的第2面側，且具有開口部；以及第2電極，形成於上述矽基板的第2面側，且經由上述鈍化膜的開口部與上述矽基板的第2面側電性連接；並且上述鈍化膜含有氧化鋁、與選自由氧化釩及氧化鉭所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物。

<8>如<7>所記載的太陽電池元件，具有p型雜質擴散層，該p型雜質擴散層是形成於上述矽基板的第2面側的一部分或全部上，且以較上述矽基板更高的濃度添加有雜質，上述第2電極經由上述鈍化膜的開口部與上述p型雜質擴散層電性連接。

<9>一種太陽電池元件，具備：n型矽基板；p型雜質擴散層，形成於作為上述矽基板的受光面側的第1面側；第1電極，形成於上述雜質擴散層上；鈍化膜，形成於上述矽基板的與受光面側相反的第2面側，且具有開口部；以及第2電極，形成於上述矽基板的第2面側，且經由上述鈍化膜的開口部與上述矽基板的第2面側電性連接；並且上述鈍化膜含有氧化鋁、與選自由氧化釩及氧化鉭所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物。

<10>如<9>所記載的太陽電池元件，具有n型雜質擴散層，該n型雜質擴散層是形成於上述矽基板的第2面側的一部分或全部上，且以較上述矽基板更高的濃度添加有雜質，上述第2電極經由上述鈍化膜的開口部與上述n型雜質擴散層電性連接。

<11>如<7>至<10>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化膜的上述釩族元素的氧化物與上述氧化鋁的質量比為30/70~90/10。

<12>如<7>至<11>中任一項所記載的太陽電池元件，其中上述鈍化膜的上述釩族元素的氧化物及上述氧化鋁的總含有率為90%以上。

<13>如<7>至<12>中任一項所記載的太陽電池元件，含有選自由氧化釩、氧化鈮及氧化鉭所組成的組群中的2種或3種釩族元素的氧化物作為上述釩族元素的氧化物。

<14>一種帶有鈍化膜的矽基板，具有：矽基板；以及設置於上述矽基板上的整個面或一部分上的如<1>至<5>中任一項所記載的太陽電池元件用鈍化膜。

根據上述參考實施形態，能以低成本來實現延長矽基板的載子壽命且具有負固定電荷的鈍化膜。另外，可提供一種用以實現該鈍化膜的形成的塗佈型材料。另外，可實現一種使用該鈍化膜的低成本且效率高的太陽電池元件。另外，能以低成本來實 現延長矽基板的載子壽命且具有負固定電荷的帶有鈍化膜的矽基板。

本實施形態的鈍化膜是用於矽太陽電池元件中的鈍化膜，含有氧化鋁、與選自由氧化釩及氧化鉭所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物。

另外，於本實施形態中，可藉由改變鈍化膜的組成來控制鈍化膜所具有的固定電荷的量。此處，所謂釩族元素，是指元素週期表的第5族元素，是選自釩、鈮及鉭中的元素。

另外，就可使負固定電荷穩定的觀點而言，更佳為釩族元素的氧化物與氧化鋁的質量比為35/65~90/10，進而佳為50/50~90/10。

鈍化膜中的釩族元素的氧化物與氧化鋁的質量比可藉由能量分散型X射線光譜法(EDX)、二次離子質譜分析法(SIMS)及高頻感應耦合電漿質譜分析法(ICP-MS)來測定。關於具體的測定條件，例如於ICP-MS的情形時如下。將鈍化膜溶解於酸或鹼性水溶液中，將該溶液製成霧狀並導入至Ar電漿中，將受激發的元素回到基態時所放出的光分光並測定波長及強度，根據所得的波長來進行元素的定性，根據所得的強度來進行定量。

鈍化膜中的釩族元素的氧化物及氧化鋁的總含有率較佳為80質量%以上，就可維持良好的特性的觀點而言，更佳為90質量%以上。若鈍化膜中的釩族元素的氧化物及氧化鋁以外的成分變多，則負固定電荷的效果變大。

另外，鈍化膜中，就提高膜質及調整彈性模量的觀點而言，亦能以有機成分的形式含有釩族元素的氧化物及氧化鋁以外的成分。鈍化膜中的有機成分的存在可根據元素分析及膜的傅里葉變換紅外光譜(Fourier Transform-Infrared Spectroscopy，FT-IR)的測定來確認。

就獲得更大的負固定電荷的觀點而言，上述釩族元素的氧化物較佳為選擇氧化釩(V₂O₅)。

上述鈍化膜亦可含有選自由氧化釩、氧化鈮及氧化鉭所組成的組群中的2種或3種釩族元素的氧化物作為作為釩族元素的氧化物。

上述鈍化膜較佳為藉由對塗佈型材料進行熱處理而獲得，更佳為藉由以下方式而獲得：使用塗佈法或印刷法來將塗佈型材料成膜，其後藉由熱處理將有機成分去除。即，鈍化膜亦能以含有氧化鋁前驅物及釩族元素的氧化物的前驅物的塗佈型材料的熱處理物的形式而獲得。塗佈型材料的詳細情況將於後述。

本實施形態的塗佈型材料為具有矽基板的太陽電池元件用的鈍化膜所用的塗佈型材料，且含有氧化鋁的前驅物、與選自由氧化釩的前驅物及氧化鉭的前驅物所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物的前驅物。就由塗佈材料所形成的鈍化膜的負固定電荷的觀點而言，塗佈型材料所含有的釩族元素的氧化物的前驅物較佳為選擇氧化釩(V₂O₅)的前驅物。塗佈型材料亦可含有選自由氧化釩的前驅物、氧化鈮的前驅物及氧化鉭的前驅物 所組成的組群中的2種或3種釩族元素的氧化物的前驅物作為釩族元素的氧化物的前驅物。

氧化鋁前驅物只要生成氧化鋁，則可無特別限定地使用。就使氧化鋁均勻地分散於矽基板上的方面、及化學穩定的觀點而言，氧化鋁前驅物較佳為使用有機系的氧化鋁前驅物。有機系的氧化鋁前驅物的例子可列舉：三異丙醇鋁(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃)、高純度化學研究所(股)的SYM-AL04。

釩族元素的氧化物的前驅物只要生成釩族元素的氧化物，則可無特別限定地使用。就使氧化鋁均勻地分散於矽基板上的方面、及化學穩定的觀點而言，釩族元素的氧化物的前驅物較佳為使用有機系的釩族元素的氧化物的前驅物。

有機系的氧化釩的前驅物的例子可列舉：氧基三乙醇釩(V)(結構式：VO(OC₂H₅)₃，分子量：202.13)、高純度化學研究所(股)的V-02。有機系的氧化鉭的前驅物的例子可列舉：甲醇鉭(V)(結構式：Ta(OCH₃)₅，分子量：336.12)、高純度化學研究所(股)的Ta-10-P。有機系的氧化鈮前驅物的例可列舉：乙醇鈮(V)(結構式：Nb(OC₂H₅)₅，分子量：318.21)、高純度化學研究所(股)的Nb-05。

使用塗佈法或印刷法將含有有機系的釩族元素的氧化物的前驅物及有機系的氧化鋁前驅物的塗佈型材料進行成膜，藉由其後的熱處理將有機成分去除，藉此可獲得鈍化膜。因此，結果鈍化膜亦可為包含有機成分的鈍化膜。鈍化膜中的有機成分的 含有率較佳為小於10質量%，更佳為5質量%以下，尤佳為1質量%以下。

本實施形態的太陽電池元件(光電轉換裝置)於矽基板的光電轉換界面的附近具有上述實施形態中說明的鈍化膜(絕緣膜、保護絕緣膜)，即含有氧化鋁、與選自由氧化釩及氧化鉭所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物的膜。藉由含有氧化鋁、與選自由氧化釩及氧化鉭所組成的組群中的至少一種釩族元素的氧化物，可延長矽基板的載子壽命且具有負固定電荷，從而可提高太陽電池元件的特性(光電轉換效率)。

本實施形態的太陽電池元件的結構說明及製法說明可參照參考實施形態1的太陽電池元件的結構說明及製法說明。

以下，一面參照本實施形態的參考實施例及參考比較例一面加以詳細說明。

<使用氧化釩作為釩族元素的氧化物的情形>

[參考實施例2-1]

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]3.0g、與可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化釩(V₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，V-02，濃度為2質量%]6.0g混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(a2-1)。

將鈍化材料(a2-1)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.49質 量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，放置於熱板上並於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於700℃下進行30分鐘的熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁及氧化釩的鈍化膜[氧化釩/氧化鋁=63/37(質量%)]。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為51nm。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍來形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(metal-insulator-semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明，平能帶電壓(Vfb)自理想值的-0.81V移至+0.02V。根據該移動量得知，由鈍化材料(a2-1)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-5.2×10¹¹cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(a2-1)塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)來測定該樣品的載子壽命。結果載子壽命為400μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。另外，製作樣品後經過 14天後，再次測定載子壽命，結果載子壽命為380μs。由此得知，載子壽命的降低(400μs至380μs)成為-10%以內，載子壽命的降低小。

由以上內容得知，對鈍化材料(a2-1)進行熱處理(煅燒)所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

[參考實施例2-2]

與參考實施例2-1同樣地，將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、與可藉由熱處理而獲得氧化釩(V₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，V-02，濃度為2質量%]改變比率而混合，製備表6所示的鈍化材料(a2-2)~鈍化材料(a2-7)。

與參考實施例2-1同樣地將鈍化材料(a2-2)~鈍化材料(a2-7)分別塗佈於p型矽基板的單面上，並進行熱處理(煅燒)而製作鈍化膜。對所得的鈍化膜的靜電電容的電壓依存性進行測定，並據此來算出固定電荷密度。

繼而，與參考實施例2-1同樣地將鈍化材料塗佈於p型矽基板的兩面上，並進行熱處理(煅燒)，使用所得的樣品來測定載子壽命。

將所得的結果匯總於表6中。另外，製作樣品後經過14天後，再次測定載子壽命，結果表6所示的使用鈍化材料(a2-2) ~鈍化材料(a2-7)的鈍化膜的載子壽命的降低均為-10%以內，載子壽命的降低小。

視熱處理(煅燒)後的氧化釩/氧化鋁的比率(質量比)不同，結果不同，但鈍化材料(a2-2)~鈍化材料(a2-7)於熱處理(煅燒)後均顯示出負固定電荷，載子壽命亦顯示出某種程度的值，故啟示其作為鈍化膜而發揮功能。得知由鈍化材料(a2-2)~鈍化材料(a2-7)所得的鈍化膜均穩定地顯示負固定電荷，亦可較佳地用作p型矽基板的鈍化膜。

[參考實施例2-3]

將作為可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化釩(V₂O₅)的化合物的市售的氧基三乙醇釩(V)(結構式：VO(OC₂H₅)₃，分子量：202.13)1.02g(0.010mol)、及作為可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的化合物的市售的三異丙醇鋁(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃，分子量：204.25)2.04g(0.010mol)溶解於環己烷60g中，製備濃度為5質量%的鈍化材料(b2-1)。

將鈍化材料(b2-1)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.49質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，於熱板上於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁及氧化釩的鈍化膜。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為60nm。進行元素分析的結果得知，V/Al/C=64/33/3(質量%)。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍來形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(metal-insulator-semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明，平能帶電壓(Vfb)自理想值的-0.81V移至+0.10V。根據該移動量得知，由鈍化材料(b2-1)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-6.2×10¹¹cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(b2-1)塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)對該樣品的載子壽命進行測定。結果載子壽命為400μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽 基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，對鈍化材料(b2-1)進行熱處理(煅燒)所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

[參考實施例2-4]

將市售的氧基三乙醇釩(V)(結構式：VO(OC₂H₅)₃，分子量：202.13)1.52g(0.0075mol)、市售的三異丙醇鋁(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃，分子量：204.25)1.02g(0.005mol)、及酚醛清漆樹脂10g溶解於二乙二醇單丁醚乙酸酯10g及環己烷10g中，製備鈍化材料(b2-2)。

將鈍化材料(b2-2)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.49質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，放置於熱板上並於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的加熱，獲得含有氧化鋁及氧化釩的鈍化膜。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為22nm。進行元素分析的結果得知，V/Al/C=71/22/7(質量%)。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍來形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(metal-insulator-semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電 容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明，平能帶電壓(Vfb)自理想值的-0.81V移至+0.03V。根據該移動量得知，由鈍化材料(b2-2)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-2.0×10¹¹cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(b2-2)塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)對該樣品的載子壽命進行測定。結果載子壽命為170μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，鈍化材料(b2-2)硬化而成的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

<使用氧化鉭作為釩族元素的氧化物的情形>

[參考實施例2-5]

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、與可藉由熱處理而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Ta-10-P，濃度為10質量%]改變比率而混合，製備表7所示的鈍化材料(c2-1)~鈍化材料(c2-6)。

將鈍化材料(c2-1)~鈍化材料(c2-6)分別旋轉塗佈 於預先利用濃度為0.49質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，放置於熱板上並於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於700℃下進行30分鐘的熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁及氧化鉭的鈍化膜。使用該鈍化膜來測定靜電電容的電壓依存性，並據此來算出固定電荷密度。

繼而，將鈍化材料(c2-1)~鈍化材料(c2-6)分別塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)對該樣品的載子壽命進行測定。

將所得的結果匯總於表7中。另外，製作樣品後經過14天後再次測定載子壽命，結果得知，表7所示的使用鈍化材料(c2-1)~鈍化材料(c2-6)的鈍化膜的載子壽命的降低均為-10%以內，載子壽命的降低小。

視熱處理(煅燒)後的氧化鉭/氧化鋁的比率(質量比)不同，結果不同，但鈍化材料(c2-1)~鈍化材料(c2-6)於熱處理(煅燒)後均顯示出負固定電荷，載子壽命亦顯示出某種程度的值，故啟示其作為鈍化膜而發揮功能。

[參考實施例2-6]

將作為可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的化合物的市售的甲醇鉭(V)(結構式：Ta(OCH₃)₅，分子量：336.12)1.18g(0.0025mol)、與作為可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的化合物的市售的三異丙醇鋁(結構式：Al(OCH(CH₃)₂)₃，分子量：204.25)2.04g(0.010mol)溶解於環己烷60g中，製備濃度為5質量%的鈍化材料(d2-1)。

將鈍化材料(d2-1)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.49質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，放置於熱板上並於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於700℃下進行1小時的加熱，獲得含有氧化鋁及氧化鉭的鈍化膜。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為40nm。進行元素分析的結果得知，Ta/Al/C=75/22/3(wt%)。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍來形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(metal-insulator-semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明平能帶電壓(Vfb)由理想值的-0.81V移至-0.30V。根據該移動量得知，由鈍化材料(d2-1)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-6.2×10¹⁰cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(d2-1)塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)對該樣品的載子壽命進行測定。結果載子壽命為610μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，對鈍化材料(d2-1)進行熱處理所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

[參考實施例2-7]

將作為可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的化合物的市售的甲醇鉭(V)(結構式：Ta(OCH₃)₅，分子量：336.12)1.18g(0.005mol)、作為可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的化合物的市售的三異丙醇鋁(結構式： Al(OCH(CH₃)₂)₃，分子量：204.25)1.02g(0.005mol)、及酚醛清漆樹脂10g溶解於二乙二醇單丁醚乙酸酯10g及環己烷10g的混合物中，製備鈍化材料(d2-2)。

將鈍化材料(d2-2)旋轉塗佈於預先利用濃度為0.49質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，於熱板上於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的加熱，獲得含有氧化鋁及氧化鉭的鈍化膜。藉由橢圓偏光儀測定膜厚，結果為18nm。進行元素分析的結果得知，Ta/Al/C=72/20/8(wt%)。測定鈍化膜的FT-IR，結果於1200cm^-1附近可見極弱的來源於烷基的峰值。

繼而，於上述鈍化膜上，介隔金屬遮罩藉由蒸鍍來形成多個直徑為1mm的鋁電極，製作金屬-絕緣體-半導體(metal-insulator-semiconductor，MIS)結構的電容器。藉由市售的探針器及LCR計(HP公司，4275A)來測定該電容器的靜電電容的電壓依存性(C-V特性)。結果表明平能帶電壓(Vfb)由理想值的-0.81V移至-0.43V。根據該移動量得知，由鈍化材料(d-2)所得的鈍化膜顯示出固定電荷密度(Nf)為-5.5×10¹⁰cm^-2且為負值的固定電荷。

與上述同樣地將鈍化材料(d2-2)塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於600℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉 由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)對該樣品的載子壽命進行測定。結果載子壽命為250μs。為了進行比較，藉由碘鈍化法將相同的8吋的p型矽基板鈍化並進行測定，結果載子壽命為1100μs。

由以上內容得知，對鈍化材料(d2-2)進行熱處理(煅燒)所得的鈍化膜顯示出某種程度的鈍化性能，顯示出負固定電荷。

<使用兩種以上的釩族元素的氧化物的情形>

[參考實施例2-8]

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化釩(V₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，V-02，濃度為2質量%]、及可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Ta-10-P，濃度為10質量%]混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(e2-1)(參照表8)。

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化釩(V₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，V-02，濃度為2質量%]、及可藉由熱處理(煅燒)而獲 得氧化鈮(Nb₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Nb-05，濃度為5質量%]混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(e2-2)(參照表8)。

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Ta-10-P，濃度為10質量%]、及可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鈮(Nb₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Nb-05，濃度為5質量%]混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(e2-3)(參照表8)。

將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化釩(V₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，V-02，濃度為2質量%]、可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Ta-10-P，濃度為10質量%]、及可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鈮(Nb₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Nb-05，濃度為5質量%]混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(e2-4)(參照表8)。

將鈍化材料(e2-1)~鈍化材料(e2-4)分別與參考實 施例2-1同樣地旋轉塗佈於預先利用濃度為0.49質量%的氫氟酸去除了自然氧化膜的厚度為725μm的8吋的p型矽基板(8Ω．cm~12Ω．cm)的單面上，放置於熱板上並於120℃下進行3分鐘的預烘烤。其後，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，獲得含有氧化鋁與兩種以上的釩族元素的氧化物的鈍化膜。

使用上述所得的鈍化膜來測定靜電電容的電壓依存性，並據此來算出固定電荷密度。

繼而，將鈍化材料(e2-1)~鈍化材料(e2-4)分別塗佈於8吋的p型矽基板的兩面上，進行預烘烤，於氮氣環境下於650℃下進行1小時的熱處理(煅燒)，製作矽基板的兩面由鈍化膜所覆蓋的樣品。藉由壽命測定裝置(神戶製鋼科研(Kobelco Research Institute)(股)，RTA-540)對該樣品的載子壽命進行測定。

將所得的結果匯總於表8中。

視熱處理(煅燒)後的兩種以上的釩族元素的氧化物與氧化鋁的比率(質量比)不同，結果不同，但使用鈍化材料(e2-1)~鈍化材料(e2-4)的鈍化膜於熱處理(煅燒)後均顯示出負固定電荷，載子壽命亦均顯示出某種程度的值，故啟示其作為鈍化膜而發揮功能。

[參考實施例2-9]

與參考實施例2-1同樣地，將可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鋁(Al₂O₃)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，SYM-AL04，濃度為2.3質量%]、可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化釩(V₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，V-02，濃度為2質量%]、或可藉由熱處理(煅燒)而獲得氧化鉭(Ta₂O₅)的市售的有機金屬薄膜塗佈型材料[高純度化學研究所(股)，Ta-10-P，濃度為10質量%]混合，製備作為塗佈型材料的鈍化材料(f2-1)~鈍化材料(f2-8)(參照表9)。

另外，製備單獨使用氧化鋁的鈍化材料(f2-9)(參照表9)。

與參考實施例2-1同樣地將鈍化材料(f2-1)~鈍化材料(f2-9)分別塗佈於p型矽基板的單面上，其後進行熱處理(煅燒)，製作鈍化膜，使用該鈍化膜來測定靜電電容的電壓依存性，並據此來算出固定電荷密度。

進而，與參考實施例2-1同樣地將鈍化材料(f2-1)~鈍化材料(f2-9)分別塗佈於p型矽基板的兩面上，並進行熱處理(煅燒)，使用所得的樣品來測定載子壽命。將所得的結果匯總於表9中。

如表9所示，於鈍化材料中的氧化鋁/氧化釩或氧化鉭為90/10及80/20的情形時，固定電荷密度的值的偏差大，無法穩定地獲得負的固定電荷密度，但可確認，藉由使用氧化鋁與氧化鈮可實現負的固定電荷密度。得知，於使用氧化鋁/氧化釩或氧化鉭為90/10及80/20的鈍化材料藉由CV法來進行測定時，有時成為顯示出正固定電荷的鈍化膜，因此並未穩定地顯示出負固定電荷。再者，顯示出正固定電荷的鈍化膜可用作n型矽基板的鈍化膜。另一方面，氧化鋁達到100質量%的鈍化材料(f2-9)無法獲得負的固定電荷密度。

[參考實施例2-10]

使用以硼作為摻雜劑的單晶矽基板作為矽基板101，製作圖7所示的結構的太陽電池元件。對矽基板101的表面進行紋理處理後，僅將塗佈型的磷擴散材塗佈於受光面側，藉由熱處理來形成擴散層102(磷擴散層)。其後，利用稀氫氟酸將塗佈型的磷擴散材去除。

繼而，於受光面側，藉由電漿CVD來形成SiN膜作為受光面抗反射膜103。其後，藉由噴墨法將參考實施例2-1中製備的鈍化材料(a2-1)塗佈於矽基板101的背面側的除了接觸區域(開口部OA)以外的區域中。其後，進行熱處理，形成具有開口部OA的鈍化膜107。另外，作為鈍化膜107，另製作使用參考實施例2-5中製備的鈍化材料(c2-1)的樣品。

繼而，於形成於矽基板101的受光面側的受光面抗反射膜103(SiN膜)上，以既定的指電極及匯流條電極的形狀來網版印刷以銀作為主成分的膏。於背面側，將以鋁作為主成分的膏網版印刷至整個面上。其後，於850℃下進行熱處理(燒穿)，形成電極(第1電極105及第2電極106)，且使鋁擴散至背面的開口部OA的部分中，形成BSF層104，形成圖7所示的結構的太陽電池元件。

另外，此處關於受光面的銀電極的形成，記載了並未於SiN膜中開孔的燒穿步驟，但亦可於SiN膜中預先藉由蝕刻等形成開口部OA，其後形成銀電極。

為了進行比較，於上述製作步驟中，不進行鈍化膜107的形成，而於背面側的整個面上印刷鋁膏，於整個面上形成與BSF層104對應的p⁺層114及與第2電極對應的電極116，形成圖4的結構的太陽電池元件。對該些太陽電池元件進行特性評價(短路電流、開路電壓、曲線因數及轉換效率)。特性評價是依據JIS-C-8913(2005年度)及JIS-C-8914(2005年度)來測定。將其結果示於表10中。

由表10表明，具有鈍化膜107的太陽電池元件與不具有鈍化膜107的太陽電池元件相比較，短路電流及開路電壓均增加，轉換效率(光電轉換效率)最大提高0.6%。

將日本專利申請案第2012-160336號、日本專利申請案第2012-218389號、日本專利申請案第2013-011934號、日本專利申請案第2013-040153號及日本專利申請案第2013-103571號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 (10)

1. 一種鈍化層形成用組成物，含有下述通式(I)所表示的化合物與選自由脂肪酸醯胺、聚烯烴二醇化合物及有機填料所組成的組群中的至少一種，M(OR¹)_m (I)[式中，M含有選自由Nb、Ta、V、Y及Hf所組成的組群中的至少一種金屬元素；R¹分別獨立地表示碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基；m表示1~5的整數]。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鈍化層形成用組成物，更含有下述通式(II)所表示的化合物， [式中，R²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；R³、R⁴及R⁵分別獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基]。
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，含有上述聚烯烴二醇化合物，且上述聚烯烴二醇化合物包含選自下述通式(III)所表示的化合物中的至少一種， [式(III)中，R⁶及R⁷分別獨立地表示氫原子或烷基，R⁸表示伸烷基；n為3以上的整數；另外，存在多個的R⁸可相同亦可不同]。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的鈍化層形成用組成物，含有上述脂肪酸醯胺，且上述脂肪酸醯胺包含選自由下述通式(1)所表示的化合物、通式(2)所表示的化合物、通式(3)所表示的化合物及通式(4)所表示的化合物所組成的組群中的至少一種，R⁹CONH₂．．．．(1) R⁹CONH-R¹⁰-NHCOR⁹．．．．(2) R⁹NHCO-R¹⁰-CONHR⁹．．．．(3) R⁹CONH-R¹⁰-N(R¹¹)₂．．．．(4) [通式(1)、通式(2)、通式(3)及通式(4)中，R⁹及R¹¹分別獨立地表示碳數1~30的烷基或碳數2~30的烯基，R¹⁰表示碳數1~10的伸烷基；多個R¹¹可相同亦可不同]。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的鈍化層形成用組成物，含有上述有機填料，且上述有機填料包含選自由丙烯酸系樹脂、纖維素樹脂及聚苯乙烯樹脂所組成的組群中的至少一種。
6. 一種帶有鈍化層的半導體基板，包括：半導體基板；以及鈍化層，設置於上述半導體基板上的整個面或一部分，且為如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物。
7. 一種帶有鈍化層的半導體基板的製造方法，包括：於半導體基板上的整個面或一部分賦予如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述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，而形成鈍化層的步驟。
8. 一種太陽電池元件，包括：半導體基板，將p型層及n型層加以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，且為如申請專利範圍第1項至第5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p型層及上述n型層所組成的組群中的一個以上的層上。
9. 一種太陽電池元件的製造方法，包括：於具有將p型層及n型層加以接合而成的pn接合、且於選自由上述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一個或兩個面上，賦予如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述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，而形成鈍化層的步驟。
10. 一種太陽電池，包括：如申請專利範圍第8項所述的太陽電池元件、以及設置於上述太陽電池元件的電極上的配線材料。