用于形成半导体基板用钝化膜的材料、具有半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法、太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其包含具有酸性基的化合物。根据本发明专利技术，可以以简便的方法形成具有优异钝化效果的半导体基板用钝化膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成半导体基板用钝化膜的材料、具有半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法、太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法
本专利技术涉及用于形成半导体基板用钝化膜的材料、具有半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法、太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法。
技术介绍
对以往的硅太阳能电池单元的制造工序进行说明。 首先，为了促进陷光效应而实现高效率化，准备形成有纹理结构的P型硅基板，接着，在氧氯化磷(POCl3)、氮气以及氧气的混合气体气氛中在800°C?900°C下进行数十分钟的处理，均匀地形成η型扩散层。在该以往的方法中，使用混合气体进行磷的扩散，因此不仅在表面形成η型扩散层，而且在侧面、背面也形成η型扩散层。因此，为了除去侧面的η型扩散层而进行侧蚀刻。此外，背面的η型扩散层需要变换为P+型扩散层。为此，在背面通过印刷等赋予铝糊剂，将其进行烧成，使η型扩散层成为P+型扩散层，同时得到欧姆接触。 但是，由铝糊剂形成的铝层的电导率低。因此，为了降低薄膜电阻，通常形成于整个背面的铝层在烧成后必须具有10 μ m?20 μ m左右的厚度。进而，由于硅与铝的热膨胀系数大不相同，因此，在烧成和冷却的过程中，使硅基板中产生较大的内部应力，从而造成晶界损伤(damage)、结晶缺陷增长及翅曲。 为了解决上述问题，有减少铝糊剂的赋予量而使背面电极层变薄的方法。但是，如果减少铝糊剂的赋予量，则从P型硅半导体基板的表面扩散至内部的铝量变得不充分。结果:无法实现所需的BSF (Back Surface Field，背场)效应(因P+型扩散层的存在而使生成载流子的收集效率提高的效应)，因此产生太阳能电池的特性降低的问题。 基于上述情况，提出了通过对硅基板表面的一部分赋予铝糊剂而局部地形成P+型扩散层和铝电极的点接触的方法(例如参照日本专利第3107287号公报)。 此种在与受光面相反的一侧(以下也称为“背面侧”)具有点接触结构的太阳能电池的情况下，需要在除铝电极以外的部分的表面抑制少数载流子的再结合速度。作为用于该用途的背面侧用钝化膜，提出了 S12膜等(例如参照日本特开2004-6565号公报)。该情况下，通过形成氧化膜而使硅基板的背面表层部的硅原子的未结合键封端，从而使引起再结合的表面能级密度降低。 此外，还提出了使用被广泛用作受光面侧的防反射膜的SiNx (氮化硅)膜作为背面用钝化膜的方法(例如参照日本特开2010-537423号公报)。 进而，还提出了使用聚酰亚胺膜作为背面侧的钝化膜的做法(例如参照第71次应用物理学会学术演讲会(日文原文:第71回応用物理学会学術講演会)15p-ZB-14)。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 但是，在日本特开2004-6565号公报及日本特开2010-537423号公报中提出的S12膜及SiNx膜一般使用热氧化法或CVD法等来形成。在热氧化法中，通常需要1000°C以上的高温处理，并且需要管理气体流量、气体流量分布等工艺条件。此外，在使用CVD法的情况下，有时根据所使用的反应气体的种类的不同会使反应性气体分解，由此可以期待氢钝化的效果，但由于生产量(through put)低、装置维护频繁等而存在制造装置成本高的问题。 进而，在形成背面用钝化膜的开口部时通常使用光刻工序，因此在工序数、装置成本等方面也存在问题。 此外，还需要具有比第71次应用物理学会学术演讲会(日文原文:第71回応用物理学会学術講演会)15p-ZB-14中提出的聚酰亚胺的钝化膜更优异的钝化效果的钝化膜。 本专利技术鉴于以上的现有问题而完成，其课题在于提供能够以简便的方法形成具有优异钝化效果的半导体基板用钝化膜的用于形成半导体基板用钝化膜的材料。此外，其课题还在于提供具有钝化效果优异的半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法、太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法。 用于解决课题的手段 用于解决上述课题的具体手段如下所述。 〈1> 一种用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其包含具有酸性基的化合物。 <2>根据〈1>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述酸性基为布朗斯台德酸(bronsted acid)性基。 <3>根据〈1>或〈2>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述具有酸性基的化合物为有机酸。 <4>根据〈3>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述有机酸为选自聚丙烯酸、聚全氟烯烃磺酸衍生物、磺化聚苯乙烯衍生物及磺化聚芳基醚砜中的至少I种。 <5>根据〈1>或〈2>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述具有酸性基的化合物为无机酸。 <6>根据〈5>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述无机酸为多磷酸或杂多酸。 <7>根据〈6>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述杂多酸为选自磷钨酸、硅钨酸、磷钨钥酸、磷钒钥酸及磷钥酸中的至少I种。 <8>根据〈1>?〈7>中任一项所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述具有酸性基的化合物显示以下酸度:上述具有酸性基的化合物的含有率为5质量％的水溶液在25°C下的pH值达到5以下。 〈9>根据〈8>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述pH值为2.5以下。 <10>根据〈1>?〈9>中任一项所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其还含有液状介质。 <11>根据〈10>所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，上述液状介质包含选自水、甲醇、乙醇、1-丙醇及2-丙醇中的至少I种。 <12> 一种具有半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法，其包括以下工序:在半导体基板上赋予〈1>?〈11>中任一项所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，形成半导体基板用钝化膜。 <13>根据〈12>所述的具有半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法，其还包括以下工序:在将上述用于形成半导体基板用钝化膜的材料赋予到上述半导体基板上之前，在上述半导体基板上赋予氢氟酸水溶液。 <14> 一种太阳能电池元件，其具有:具有pn结的半导体基板、电极和半导体基板用钝化膜，其中，上述半导体基板用钝化膜为〈1>?〈11>中任一项所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料的涂膜。 〈15>—种太阳能电池元件的制造方法，其包括以下工序:在具有pn结且设有电极的半导体基板上赋予〈1>?〈11>中任一项所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，形成半导体基板用钝化膜。 专利技术效果 根据本专利技术，可以提供能够以简便的方法形成具有优异钝化效果的半导体基板用钝化膜的用于形成半导体基板用钝化膜的材料。此外，还可以提供具有钝化效果优异的半导体基板用钝化膜的半导体基板的制造方法、太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法。 【附图说明】 图1是示意性表示具有本实施方式的半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其包含具有酸性基的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.23 JP 2012-0114011.一种用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其包含具有酸性基的化合物。2.根据权利要求1所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述酸性基为布朗斯台德酸性基。3.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述具有酸性基的化合物为有机酸。4.根据权利要求3所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述有机酸为选自聚丙烯酸、聚全氟烯烃磺酸衍生物、磺化聚苯乙烯衍生物及磺化聚芳基醚砜中的至少I种。5.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述具有酸性基的化合物为无机酸。6.根据权利要求5所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述无机酸为多磷酸或杂多酸。7.根据权利要求6所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述杂多酸为选自磷钨酸、硅钨酸、磷钨钥酸、磷钒钥酸及磷钥酸中的至少I种。8.根据权利要求1?7中任一项所述的用于形成半导体基板用钝化膜的材料，其中，所述具有酸性基的化合物显示以下酸度:所述具有酸性基的化合物的含有率为5质量％的水溶液在25°C下的pH值达到5以下。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：织田明博，吉田诚人，野尻刚，仓田靖，田中彻，足立修一郎，早坂刚，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP