涂布擴(kuò)散劑組合物、涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法、太陽(yáng)能電池及太陽(yáng)能電池的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種涂布擴(kuò)散劑組合物，其能夠抑制析出物的產(chǎn)生，與現(xiàn)有的不含水的PTG液相比，化學(xué)藥品壽命較長(zhǎng)，即使大量地生產(chǎn)PTG液，也能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保存，成本低。本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物含有鈦酸酯、磷化合物、水及有機(jī)溶劑。
【專利說(shuō)明】涂布擴(kuò)散劑組合物、涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法、太陽(yáng)能 電池及太陽(yáng)能電池的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使雜質(zhì)在硅基板上擴(kuò)散時(shí)使用的涂布擴(kuò)散劑組合物及其制造方 法。尤其涉及具有pn結(jié)且將光能轉(zhuǎn)換為電能的太陽(yáng)能電池及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 結(jié)晶硅系太陽(yáng)能電池具有通過(guò)pn結(jié)而將光能轉(zhuǎn)換為電能的功能。一般而言，結(jié)晶 硅系太陽(yáng)能電池的pn結(jié)由使硼在硅基板上作為雜質(zhì)擴(kuò)散的P型半導(dǎo)體、和使磷作為雜質(zhì)擴(kuò) 散的η型半導(dǎo)體構(gòu)成。作為pn結(jié)的形成方法，有使作為P型的雜質(zhì)（例如硼）在作為η型 半導(dǎo)體的硅中擴(kuò)散的情況、使作為η型的雜質(zhì)（例如磷）在作為Ρ型半導(dǎo)體的硅中擴(kuò)散的 情況。
[0003] 另外，也采用在使太陽(yáng)能電池單元具有特性的情況下使磷擴(kuò)散的方法。
[0004] 作為雜質(zhì)的擴(kuò)散方法，公知有離子注入法、熱擴(kuò)散法等，熱擴(kuò)散法在成本方面特別 優(yōu)異。
[0005] 熱擴(kuò)散法為在硅基板上形成含有雜質(zhì)的擴(kuò)散劑的膜，將其加熱為高溫使之?dāng)U散的 方法，多數(shù)情況下擴(kuò)散劑的膜通過(guò)涂布或CVD法（化學(xué)氣相堆積法）形成。作為涂布的方 法，可使用旋轉(zhuǎn)涂布、噴霧涂布、印刷等多種方式。
[0006] 在通過(guò)熱擴(kuò)散使磷在硅基板上擴(kuò)散，形成pn結(jié)來(lái)制造太陽(yáng)能電池的情況下，例 如，可首先在P型硅基板上涂布含有磷的擴(kuò)散涂布劑，將其在800?1 l〇〇°C進(jìn)行燒結(jié)使磷熱 擴(kuò)散后，通過(guò)氫氟酸水溶液除去含有磷的擴(kuò)散涂布劑，由此能夠形成pn結(jié)。
[0007] 另外，為了提高太陽(yáng)能電池的光轉(zhuǎn)換效率，有時(shí)也通過(guò)在pn接合層上形成防反射 膜，來(lái)形成更容易吸收光的結(jié)構(gòu)，該情況下作為防反射膜，大多使用氮化硅膜、氧化鈦膜等。
[0008] PTG(Phospho Titanate Glass)膜由五氧化二磷和氧化鈦構(gòu)成。太陽(yáng)能電池的制 造工序中的PTG膜為兼具作為磷的擴(kuò)散劑的效果和作為防反射膜的效果的膜，例如，通過(guò) 對(duì)使用PTG液在硅基板上形成的涂膜進(jìn)行加熱處理，可同時(shí)進(jìn)行η型擴(kuò)散層的形成和防反 射膜的形成。因此，具有形成PTG膜的工序的太陽(yáng)能電池的制造方法為成本方面極優(yōu)異的 方法，在此之前被廣泛地使用（例如，參照專利文獻(xiàn)1? 5)。
[0009] 作為PTG膜的形成方法，有通過(guò)各種涂布法將含有鈦的涂布擴(kuò)散劑組合物（PTG 液）涂布于硅基板上，將其以800?ll〇〇°C進(jìn)行燒結(jié)而形成η型擴(kuò)散層和防反射膜（PTG 膜）的方法，除此之外，也可利用CVD法形成PTG膜。
[0010] 作為PTG液的組成，例如在專利文獻(xiàn)2中例示了由鈦酸酯、羧酸、五氧化二磷及醇 構(gòu)成的組成。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)昭59_115524號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平7_22634號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)平8-85874號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2000-309869號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)2010-109201號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明所要解決的課題
[0019] 現(xiàn)有的PTG液具有由液體中所含的羥基引起鈦酸酯的水解反應(yīng)，使鈦成分及磷成 分分解及縮合的性質(zhì)。而且，在進(jìn)行水解反應(yīng)時(shí)，在醇溶劑中作為不溶性的氫氧化鈦，析出 鈦成分，作為涂布劑的性能顯著劣化。
[0020] 由于這種性質(zhì)，PTG液具有如下缺點(diǎn)：在工業(yè)上大量地生產(chǎn)時(shí)，難以長(zhǎng)期地穩(wěn)定保 管液體，必須每次少量而頻繁地制造使用，因此，在成本方面不利。
[0021] 用于解決課題的技術(shù)方案
[0022] 本發(fā)明人等為解決所述課題進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過(guò)在含有鈦酸酯、磷化 合物及有機(jī)溶劑的涂布擴(kuò)散劑組合物（相當(dāng)于PTG液）中配合水，能夠抑制析出物（氫氧 化鈦）的產(chǎn)生，與現(xiàn)有的不含水的PTG液體相比，藥液壽命變長(zhǎng)，即使大量地生產(chǎn)PTG液體， 也能夠長(zhǎng)期地穩(wěn)定保存，成本低，至此完成了本發(fā)明。
[0023] 另外，又同時(shí)發(fā)現(xiàn)：在混合了有機(jī)溶劑及磷化合物之后，進(jìn)行添加水的工序，由此， 能夠獲得更不易產(chǎn)生析出物（氫氧化鈦）的PTG液。
[0024] 用于解決課題的技術(shù)方案
[0025] 即，本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物含有鈦酸酯、磷化合物、水及有機(jī)溶劑。
[0026] 在所述涂布擴(kuò)散劑組合物中，所述磷化合物優(yōu)選五氧化二磷和/或磷酸酯，所述 有機(jī)溶劑優(yōu)選醇。
[0027] 另外，在所述涂布擴(kuò)散劑組合物中，水的濃度優(yōu)選5重量％以下，更優(yōu)選〇. 〇5? 1. 5重量％。
[0028] 再者，在所述涂布擴(kuò)散劑組合物中，優(yōu)選鈦原子與磷原子的重量比例（鈦/磷）為 0· 5 ?0_ 9〇
[0029] 本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法為制造所述涂布擴(kuò)散劑組合物的方法，其 在配合了有機(jī)溶劑、磷化合物及水的溶液（A)中混合鈦酸酯。
[0030] 在所述涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法中，優(yōu)選在配合了有機(jī)溶劑及磷化合物的溶 液（B)中，混合水后制成溶液（A)。
[0031] 另外，所述涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法中，優(yōu)選水為純水。
[0032] 本發(fā)明的太陽(yáng)能電池具備使用本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物形成的η型擴(kuò)散層及 防反射膜。
[0033] 本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法具有如下工序：在硅基板上涂布了本發(fā)明的涂布 擴(kuò)散劑組合物后，進(jìn)行加熱處理，由此，在所述硅基板上形成η型擴(kuò)散層及防反射膜。
[0034] 發(fā)明的效果
[0035]本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物除了含有鈦酸酯、磷化合物及有機(jī)溶劑之外還含有 水，因此，可長(zhǎng)時(shí)間地抑制析出物（氫氧化鈦）的產(chǎn)生，藥液壽命長(zhǎng)，即使大量地生產(chǎn)涂布擴(kuò) 散劑組合物也能夠長(zhǎng)期地穩(wěn)定保存，成本低。另外，在硅基板上沒(méi)有不勻，能夠均勻地涂布。
[0036] 另外，在本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法中，以特定的順序配合成分，因 此，能夠適當(dāng)?shù)刂圃炀哂兴鎏匦缘耐坎紨U(kuò)散劑組合物。
[0037] 另外，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池使用本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物形成η型擴(kuò)散層及防 反射膜，因此，具有均勻的η型擴(kuò)散層及防反射膜。另外，與現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池相比廉價(jià)。
[0038] 另外，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法中，作為擴(kuò)散劑使用本發(fā)明的涂布擴(kuò)散 劑組合物，因此，能夠合適地制造具有所述特性的太陽(yáng)能電池。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039] 圖1 (a)是示意性地示出本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的一例的剖面圖，（b)是示意性地示 出本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的另一例的剖面圖；
[0040] 圖2-1 (a)?⑷是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法的剖面圖；
[0041] 圖2-2 (e)?（g)是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法的剖面圖；
[0042] 圖3是繪出了比較例1及實(shí)施例1?9的水⑵的濃度和液體（涂布擴(kuò)散劑組合 物）保持透明時(shí)間的關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0043] 圖4是繪出了實(shí)施例3及實(shí)施例10?13的Ti/P重量比和液體（涂布擴(kuò)散劑組 合物）保持透明時(shí)間的關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0044] 圖5是繪出了實(shí)施例3及實(shí)施例14?18的水（1)的組成重量和液體（涂布擴(kuò)散 劑組合物）保持透明時(shí)間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。
[0045] 標(biāo)記說(shuō)明
[0046] 1、15 硅基板
[0047] 2、切片損傷層
[0048] 3、紋理結(jié)構(gòu)
[0049] 4、涂布擴(kuò)散劑組合物
[0050] 5、17、防反射膜
[0051] 6、18、η型擴(kuò)散層
[0052] 7、9、銀糊
[0053] 8、鋁糊、
[0054] 10、受光面電極
[0055] 11、BSF 層
[0056] 12、背面銀電極
[0057] 13、背面鋁電極
[0058] 14、槽
[0059] 16、受光面η型擴(kuò)散層
[0060] 19、ρ型擴(kuò)散層
[0061] 20、η 型電極
[0062] 21、ρ 型電極
[0063] 22、背面鈍化膜
[0064] 100、2〇0、太陽(yáng)能電池

【具體實(shí)施方式】
[0065]首先，對(duì)本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物進(jìn)行說(shuō)明。
[0066]本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物含有鈦酸酯、磷化合物、水及有機(jī)溶劑。
[0067]作為上述鈦酸酯，例如可舉出：四甲氧基鈦、四乙氧基鈦、四丙氧基鈦、四異丙氧基 鈦、四丁氧基鈦、四-2-乙基己基鈦、及這些烷醇鈦的多聚物、鈦螯合物、乙酸鈦（7 i b一 卜^夕 >)等。它們可以單獨(dú)使用，也可以組合使用兩種以上。
[0068]其中，優(yōu)選四異丙氧基鈦。其原因?yàn)椋毫魍看?，成本低?br> [0069]上述涂布擴(kuò)散劑組合物中鈦酸酯的濃度優(yōu)選為20重量％以下，更優(yōu)選為10重 量％以下。
[0070]其理由是因?yàn)?，在上述鈦酸酯的濃度超過(guò)20重量％時(shí)，涂布擴(kuò)散劑組合物中的固 體成分濃度變高，涂布性可能變差。
[0071]另外，上述鈦酸酯濃度的優(yōu)選下限為0. 5重量％。
[0072] 作為上述磷化合物，例如可舉出：五氧化二磷、磷酸、磷酸酯等。它們可以單獨(dú)使 用，也可以組合使用2種以上。
[0073] 其中，優(yōu)選作為水解反應(yīng)主要因素的0H基少的五氧化二磷及磷酸酯。
[0074] 作為上述磷酸酯，例如可舉出：磷酸甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、磷酸乙酯、磷 酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸丙酯、磷酸二丙酯、磷酸三丙酯、磷酸異丙酯、磷酸二異丙酯、磷 酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、及這些磷酸酯的聚合物等。它們可以單獨(dú)使用，也可以組 合使用兩種以上。
[0075] 這些磷化合物可以在涂布擴(kuò)散劑組合物中僅以上述磷化合物存在，或也可以作為 與有機(jī)溶劑及其它成分的反應(yīng)產(chǎn)物存在。
[0076] 上述涂布擴(kuò)散劑組合物中磷化合物的濃度優(yōu)選為20重量％以下，更優(yōu)選為1〇重 量％以下。
[0077] 其理由為，在上述磷化合物的濃度超過(guò)20重量％時(shí),涂布擴(kuò)散劑組合物中固體成 分濃度變高，涂布性可能變差。
[0078] 另外，上述磷化合物濃度的優(yōu)選下限為0. 5重量％。
[0079] 作為上述有機(jī)溶劑，例如可舉出：醇、有機(jī)酸、有機(jī)酸酯、有機(jī)酰胺、醚等，它們當(dāng) 中，優(yōu)選醇。尤其優(yōu)選與上述鈦酸酯的烷氧基的水解物一致的醇。
[0080] 其理由為，由于化學(xué)平衡，不易引起鈦酸酯的水解反應(yīng)，可期待長(zhǎng)時(shí)期的保存穩(wěn)定 性。
[0081] 由此，例如在使用四異丙氧基鈦?zhàn)鳛樯鲜鲡佀狨サ那闆r下，希望使用異丙醇作為 上述有機(jī)溶劑。
[0082] 上述涂布擴(kuò)散劑組合物中有機(jī)溶劑的濃度優(yōu)選為60重量％以上，更優(yōu)選為80重 量％以上。
[0083] 其理由為，在上述有機(jī)溶劑的濃度不足60重量％時(shí)，涂布擴(kuò)散劑組合物中固體成 分的濃度變高，涂布性可能變差。
[0084] 另外，上述有機(jī)溶劑濃度的優(yōu)選上限為99重量％。
[0085] 對(duì)于上述鈦酸酯和上述磷化合物的比率，優(yōu)選在將磷原子的重量比率設(shè)為1時(shí)， 鈦原子的重量比率為〇· 2?2. 0,即優(yōu)選鈦原子與磷原子的重量比例（鈦/磷）為0· 2? 2· 0。
[0086] 在上述鈦原子與磷原子的重量比例（鈦/磷）在上述范圍內(nèi)時(shí)，使用上述涂布擴(kuò) 散劑組合物形成的PTG膜的作為防反射膜的能力和磷的擴(kuò)散能力處于適合太陽(yáng)能電池制 造工藝的范圍內(nèi)，適用于作為太陽(yáng)能電池制造用的PTG膜。
[0087] 鈦原子與磷原子的重量比例（鈦/磷）更優(yōu)選為〇· 5?0. 9,特別優(yōu)選為0. 67? 0· 75。
[0088] 上述鈦酸酯的比率變高時(shí)（上述重量比例（鈦/磷）變大時(shí)），上述PTG膜的折射 率變高，是作為防反射膜的效果優(yōu)異的膜，但是，因?yàn)榱椎臐舛龋ū嚷剩┑?，因此存在難以進(jìn) 行作為目標(biāo)的磷擴(kuò)散的傾向。另一方面，在鈦酸酯的比率變低時(shí)（上述重量比例（鈦/磷） 變?。?，磷的擴(kuò)散變得容易，但是，因?yàn)镻TG膜的折射率偏離最佳值，所以存在作為防反射膜 的效果降低的傾向。
[0089] 本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物含有水。
[0090] 上述涂布擴(kuò)散劑組合物配合有水是極為重要，由此，上述涂布擴(kuò)散劑組合物的長(zhǎng) 期保存穩(wěn)定性明顯提高。
[0091] 上述涂布擴(kuò)散劑組合物中水的濃度優(yōu)選為5重量％以下，更優(yōu)選為1. 5重量％以 下。
[0092] 在添加上述水超過(guò)濃度5重量％時(shí)，可能引起上述鈦酸酯急劇地水解，大量地產(chǎn) 生作為氫氧化鈦的白色析出物。進(jìn)而，該析出物與液體中的磷成分結(jié)合，使液體中的磷濃度 顯著地下降，因此，產(chǎn)生了上述析出物的液體（組合物）不能作為涂布擴(kuò)散劑使用。
[0093] 另外，為了發(fā)揮本發(fā)明的效果，希望上述水的濃度為0· 05重量％以上。
[0094] 在上述涂布擴(kuò)散劑組合物中，還可以添加表面活性劑。
[0095] 作為上述表面活性劑，例如可舉出：非離子型表面活性劑、離子型表面活性劑等。
[0096] 由這種構(gòu)成所形成的涂布擴(kuò)散劑組合物可通過(guò)本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物的制 造方法合適地制造。
[0097] 接著，對(duì)本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0098] 本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法為制造上述涂布擴(kuò)散劑組合物的方法，其 包括：
[0099] 將鈦酸酯混合于配合了有機(jī)溶劑、磷化合物及水的溶液（A)中。
[0100] 在上述制造方法中，重要的是在制備了配合有有機(jī)溶劑、磷化合物及水的溶液（A) 后，向該溶液（A)中混合鈦酸酯。
[0101] 其原因在于，通過(guò)這樣的工序，可防止由鈦酸酯的水解引起的析出物的產(chǎn)生。
[0102] 在上述制造方法中，在制備上述溶液（A)的情況下，也可以同時(shí)混合有機(jī)溶劑、磷 化合物及水，但是，優(yōu)選在預(yù)先制備了配合有有機(jī)溶劑及磷化合物的溶液（B)后，將水與該 溶液（B)混合來(lái)制備溶液（A)。
[0103] 該理由是因?yàn)?，能夠防止由鈦酸酯的水解引起的析出物的產(chǎn)生。
[0104] 另外，上述水可以一次性地全部混合，也可以分多次混合，例如，也可以將有機(jī)溶 劑及磷化合物與部分水混合之后，混合剩余的水，但是，優(yōu)選預(yù)先混合有機(jī)溶劑和磷化合 物，在使磷化合物溶解于有機(jī)溶劑后，混合全部的水。
[0105] 另外，在配合水的情況下，上述水也可以以無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)堿或有機(jī)堿等的 水溶液的形式添加，但是，優(yōu)選以純水的形式添加。
[0106]在此，所謂純水是指實(shí)質(zhì)上不含水以外的成分。
[0107]作為本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法特別優(yōu)選的實(shí)施方式，列舉以下實(shí)施 方式。
[0108]即，為如下實(shí)施方式：首先相對(duì)于制造的組合物的總重量，投入異丙醇80重量％ 以上、五氧化一磷10重量％以下，使之混合溶解。接著，添加〇· 〇5?1. 5重量％的水，在充 分?jǐn)嚢韬?，添?0重量％以下的四異丙氧基鈦，得到涂布擴(kuò)散劑組合物。
[0109]本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物也可以是通過(guò)這種涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法獲 得的。
[0110]下面，對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池進(jìn)行說(shuō)明。
[0111]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池具備使用本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物形成的η型擴(kuò)散層及 防反射膜。
[0112]作為這種太陽(yáng)能電池的具體例，例如可舉出，圖1所示的結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池。
[0113]圖1(a)是示意性地示出本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的一例的剖面圖，（b)是示意性地示 出本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的另一例的剖面圖。
[0114]圖1(a)所示的太陽(yáng)能電池1〇〇為兩面電極型太陽(yáng)能電池，在硅基板1的一面（受 光面/圖中為上面），具備微小的棱錐形狀的紋理結(jié)構(gòu)（未圖示），進(jìn)而，在其上具備由η型 擴(kuò)散層6及由含有磷的鈦氧化物構(gòu)成的防反射膜 5。另外，在該受光面?zhèn)刃纬韶炌ǚ婪瓷淠?5并與η型擴(kuò)散層6連接的受光面電極1〇。
[0115]力外，在娃基板1的另一面（背面/圖中為下面）形成有BSF (Back Surf ace Field)層11，并且，形成有背面鋁電極13及背面銀電極12。再者，在上述背面?zhèn)刃纬捎羞M(jìn) 行pn接合分離的槽14。
[0116]圖1(b)所示的太陽(yáng)能電池2〇〇為背面電極型太陽(yáng)能電池，在硅基板15的一面（受 光面/圖中為上面）上具備微小的棱錐形狀的紋理結(jié)構(gòu)（未圖示），另外，在其上具備受光 面η型擴(kuò)散層16及由含有磷的鈦氧化物構(gòu)成的防反射膜17。
[0117] 另外，在硅基板15的另一面（背面/圖中為下面）形成有η型擴(kuò)散層18及ρ型 擴(kuò)散層19,進(jìn)而在其上層疊有背面鈍化膜22。另外，形成與η型擴(kuò)散層18連接的η型電極 20及與ρ型擴(kuò)散層19連接的ρ型電極21，使它們貫通背面鈍化膜22。
[0118]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)不限于圖1(a)、（b)記載的結(jié)構(gòu)，只要 是具有具備η型擴(kuò)散層及含有磷且由鈦氧化物制成的防反射膜的結(jié)構(gòu)即可。
[0119] 下面，對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0120] 本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法具有如下工序：在硅基板上，在涂布了本發(fā)明的 涂布擴(kuò)散劑組合物后，進(jìn)行加熱處理，由此，在上述硅基板上形成η型擴(kuò)散層及防反射膜。 [0121] 以下，關(guān)于制造上述太陽(yáng)能電池的方法，以制造圖1(a)所示的兩面電極型太陽(yáng)能 電池的情況為例，一面參照?qǐng)D2 -面按照工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0122] 圖2-1(a)?⑷及圖2_2(e)?（g)是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法 的剖面圖。
[0123] 另外，圖2-1 (a)?（d)及圖2-2(e)?（g)的各圖表示太陽(yáng)能電池的一剖面，圖中 的上方為受光面，另一方為背面。
[0124] (1)首先，準(zhǔn)備使用公知的鋼絲鋸等，自單晶或多晶的具有η型導(dǎo)電性或P型導(dǎo)電 性的硅錠切片得到的硅基板1。由于剛切片后的硅基板1上存在切片時(shí)產(chǎn)生的切片損傷層 2 (參照?qǐng)D2-1 (a))，因此，例如使用氟化氫水溶液和硝酸的混合酸等來(lái)除去切片損傷層2。
[0125] (2)其次，在硅基板1的一個(gè)表面（受光面）上進(jìn)行使用NaOH水溶液等的蝕刻，形 成微小的棱錐形狀的凹凸（紋理結(jié)構(gòu)）3(參照?qǐng)D2-1 (b))。該紋理結(jié)構(gòu)3具有有助于太陽(yáng) 能電池受光面的光封入，提高太陽(yáng)能電池的特性的效果。在此，蝕刻也可以使用酸。
[0126] 需要說(shuō)明的是，在以下的說(shuō)明所參照的圖2-1 (c)?圖2_2(g)中，省略紋理結(jié)構(gòu)3。
[0127] (3)接著，將涂布擴(kuò)散劑組合物4涂布于硅基板1的受光面上（參照?qǐng)D2-1 (c))。
[0128] 在此，作為涂布的方法，例如可以采用輥涂法等。
[0129] (4)接著，將涂布有涂布擴(kuò)散劑組合物4的硅基板1放入石英管爐中，在隊(duì)氣氛中， 以800?1100°C的溫度進(jìn)行5?30分鐘的熱處理。
[0130]由此，磷在硅基板1的受光面（圖中為上面）上擴(kuò)散而形成η型擴(kuò)散層6,并且，形 成由含有磷的鈦氧化物構(gòu)成的防反射膜5(參照?qǐng)D2-1 (d))。
[0131] (5)接著，利用絲網(wǎng)印刷法在硅基板1的背面（圖中為下面）印刷鋁糊8和銀糊9， 再進(jìn)行干燥。之后，利用絲網(wǎng)印刷法在硅基板1的受光面上的防反射膜5上印刷銀糊7并 進(jìn)行干燥（參照?qǐng)D2-2 (e))。
[0132] (6)接著，將經(jīng)過(guò)了上述（5)的工序的硅基板1以800?ΙΙΟΟΓ溫度進(jìn)行燒結(jié)。由 此，受光面上的防反射膜 5上的銀糊7貫通防反射膜5而與η型擴(kuò)散層6連接，形成受光面 電極10,并且，背面的鋁糊8部分向硅基板1擴(kuò)散，形成BSF層11，同時(shí)形成背面鋁電極13 及背面銀電極12 (參照?qǐng)D2-2 (f))。
[0133] (7)最后，在硅基板1的背面的外緣部，通過(guò)激光處理形成槽14,由此，進(jìn)行pn接 合分離（參照?qǐng)D2-2(g))。
[0134] 通過(guò)這樣的工序，能夠制造太陽(yáng)能電池。
[0135] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法不僅限于參照?qǐng)D2_1、2說(shuō)明的上 述方法，只要是具有用本發(fā)明的涂布擴(kuò)散劑組合物形成η型擴(kuò)散層、及含有磷且由鈦氧化 物制成的防反射膜的工序即可。
[0136] 實(shí)施例
[0137] 下面，列舉實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但是，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0138]在以下的實(shí)施例/比較例中，使用了異丙醇作為有機(jī)溶劑，使用了四異丙氧基鈦 作為鈦酸酯，使用了五氧化二磷作為磷化合物。
[0139]另外，在以下的實(shí)施例/比較例中，在簡(jiǎn)單地記載為"水"的情況下，是指實(shí)際上不 含水以外的成分的純水。
[0140](實(shí)施例1?18、比較例1)
[0141]首先，將異丙醇、五氧化二磷、水⑴混合溶解。之后，再添加水⑵并混合后，混 合四異丙氧基欽，由此，制備了涂布擴(kuò)散劑組合物。
[0142]需要說(shuō)明的是，各實(shí)施例中所使用的各成分的量如下述表1所示。另外，在各實(shí)施 例中，通過(guò)變更水（1)及水（2)的量，調(diào)整了水的濃度、及添加水的時(shí)間點(diǎn)。
[0143](經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)）
[0144]對(duì)于在各實(shí)施例中得到的涂布擴(kuò)散劑組合物，于6(TC的高溫條件下進(jìn)行保管，對(duì) 直到產(chǎn)生析出物（氫氧化鈦）為止的時(shí)間進(jìn)行了評(píng)價(jià)。表1示出了結(jié)果。
[0145] 需要說(shuō)明的是，直到產(chǎn)生析出物為止的時(shí)間以保持液體（涂布擴(kuò)散劑組合物）透 明性的時(shí)間來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0146] 上述涂布擴(kuò)散劑組合物具有保管溫度越高而越早產(chǎn)生析出物的傾向，因此，在該 評(píng)價(jià)中，能夠評(píng)價(jià)工業(yè)上大量地制造的情況下析出物產(chǎn)生的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性。
[0147] ][*〔0148〕 油岑，迓屮^1^鄰3雒湘，函3彫產(chǎn)7民鵁窆1^將||窆1?9書(shū)興(2)3簽砘 苦蘺杳(##ir璉窆降?蓉)菊?癍ssBilmlls米溆，Μ 4彫產(chǎn)7將Ma 3 ,?將Ma 10?

【權(quán)利要求】
1. 一種涂布擴(kuò)散劑組合物，其含有：鈦酸酯、磷化合物、水及有機(jī)溶劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的涂布擴(kuò)散劑組合物，其中，磷化合物為五氧化二磷和/或磷酸 酯。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的涂布擴(kuò)散劑組合物，其中，有機(jī)溶劑為醇。
4·如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的涂布擴(kuò)散劑組合物，其中，水的濃度為5重量％以 下。
5. 如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的涂布擴(kuò)散劑組合物，其中，水的濃度為〇. 05?5 重量％。
6. 如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的涂布擴(kuò)散劑組合物，其中，鈦原子與磷原子的重量 比例（鈦/磷）為0· 5?0· 9。
7· -種制造權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的涂布擴(kuò)散劑組合物的方法，該方法包括： 在配合了有機(jī)溶劑、磷化合物及水的溶液（A)中混合鈦酸酯。
8. 如權(quán)利要求7所述的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法，其中，在配合了有機(jī)溶劑及磷 化合物的溶液⑶中混合水，制成溶液（A)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的涂布擴(kuò)散劑組合物的制造方法，其中，水為純水。
10. -種太陽(yáng)能電池，其具備使用權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的涂布擴(kuò)散劑組合物形 成的η型擴(kuò)散層及防反射膜。
11. 一種太陽(yáng)能電池的制造方法，其具有如下工序：在硅基板上涂布了權(quán)利要求1?6 中任一項(xiàng)所述的涂布擴(kuò)散劑組合物后，進(jìn)行加熱處理，由此，在所述硅基板上形成η型擴(kuò)散 層及防反射膜。
【文檔編號(hào)】H01L21/225GK104221134SQ201380019198
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】大井陽(yáng)介, 廣庭大輔, 橋本敬宏, 圓山洋介 申請(qǐng)人:長(zhǎng)瀨化成株式會(huì)社, 夏普株式會(huì)社