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公開番号2024132877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2024006487
出願日2024-01-19
発明の名称p型不純物拡散組成物またはn型不純物拡散組成物、およびそれを用いた太陽電池の製造方法
出願人東レ株式会社
代理人
主分類H01L 21/225 20060101AFI20240920BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】不純物拡散層における残渣を抑制し、太陽電池のキャリア寿命を向上させることができる不純物拡散組成物を提供すること。
【解決手段】(A)第13族元素または第15族元素を含む化合物、および、(C)界面活性剤を含有するp型不純物拡散組成物またはn型不純物拡散組成物であって、(C)界面活性剤が(メタ)アクリル酸化合物の重合体を含むp型不純物拡散組成物またはn型不純物拡散組成物。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）第１３族元素または第１５族元素を含む化合物、および、（Ｃ）界面活性剤を含有するｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物であって、（Ｃ）界面活性剤が（メタ）アクリル酸化合物の重合体を含むｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
（Ａ）第１３族元素または第１５族元素を含む化合物が第１３族元素を含む化合物を含む請求項１に記載のｐ型不純物拡散組成物。
【請求項３】
さらに（Ｂ）水酸基含有高分子を含む請求項２に記載のｐ型不純物拡散組成物。
【請求項４】
（Ｂ）水酸基含有高分子がポリビニルアルコールを含む請求項３に記載のｐ型不純物拡散組成物。
【請求項５】
前記ポリビニルアルコールのケン化度が２０モル％以上７０モル％以下である請求項４に記載のｐ型不純物拡散組成物。
【請求項６】
（メタ）アクリル酸化合物の重合体が下記一般式（１）で表される構造単位を５０モル％以上含む請求項１～３のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
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2024132877000007.tif
43
164
（上記一般式（１）中、Ａはエーテル基またはＮＲ
３
基を表す。Ｒ
１
は炭素数４～８の１価の有機基を表す。Ｒ
２
は水素またはメチル基を表す。Ｒ
３
は水素または炭素数１～３の１価の有機基を表す。）
【請求項７】
前記一般式（１）におけるＲ
１
が炭素数４～８の１価の脂肪族炭化水素基である請求項６に記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
【請求項８】
前記一般式（１）におけるＲ
１
がｎ－ブチル基である請求項７に記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
【請求項９】
さらにポリシロキサンを含む請求項１～３のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
【請求項１０】
さらに１，３－プロパンジオールを含む請求項１～３のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物、およびそれを用いた太陽電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池の製造において、ｐ型またはｎ型の不純物拡散成分を含有した組成物（不純物拡散組成物）を基板上に塗布し、熱により拡散することによって不純物拡散層を形成する方法などが検討されている。かかる方法に適する不純物拡散組成物として、例えば、（メタ）アクリル系樹脂およびポリビニルアルコール系樹脂を含有してなるバインダー、ドーパントおよび溶媒を含むことを特徴とするドーパント拡散用塗布液（例えば、特許文献１参照）、ポリシロキサンと、不純物拡散成分と、を含有し、前記ポリシロキサンは、カルボキシル基およびジカルボン酸無水物構造のうち少なくとも一つを含有することを特徴とする不純物拡散組成物（例えば、特許文献２参照）、ポリビニルアルコールおよびポリエチレンオキサイドから選ばれる少なくとも１つの樹脂、溶媒、および第１３族元素を含む化合物を含むｐ型不純物拡散組成物であって、組成物のｐＨが４～６．５であり、溶媒が、沸点１１０℃以上、２１０℃以下の有機溶媒と水とを含み、水の量が溶媒中の１０～５０質量％であることを特徴とするｐ型不純物拡散組成物（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１３４５５８号公報
国際公開第２０１８／２１１２１号
国際公開第２０２０／１１６２７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不純物拡散層を均一に形成するためには、スクリーン印刷法により不純物拡散組成物を塗布することが好ましい。しかしながら、従来公知の不純物拡散組成物をスクリーン印刷法により塗布すると、マスクのメッシュを通過する際に噛みこんだ泡に起因して、不純物拡散層において泡跡が炭素成分を主体とした残渣となり、太陽電池のキャリア寿命を低下させる課題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、不純物拡散層における残渣を抑制し、太陽電池のキャリア寿命を向上させることができるｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は主として以下の構成を有する。
＜１＞（Ａ）第１３族元素または第１５族元素を含む化合物、および、（Ｃ）界面活性剤を含有するｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物であって、（Ｃ）界面活性剤が（メタ）アクリル酸化合物の重合体を含むｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
＜２＞（Ａ）第１３族元素または第１５族元素を含む化合物が第１３族元素を含む化合物を含む＜１＞に記載のｐ型不純物拡散組成物。
＜３＞さらに（Ｂ）水酸基含有高分子を含む＜２＞に記載のｐ型不純物拡散組成物。
＜４＞（Ｂ）水酸基含有高分子がポリビニルアルコールを含む＜３＞に記載のｐ型不純物拡散組成物。
＜５＞前記ポリビニルアルコールのケン化度が２０モル％以上７０モル％以下である＜４＞に記載のｐ型不純物拡散組成物。
＜６＞（メタ）アクリル酸化合物の重合体が下記一般式（１）で表される構造単位を５０モル％以上含む＜１＞～＜５＞のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
【０００７】
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170
【０００８】
（上記一般式（１）中、Ａはエーテル基またはＮＲ
３
基を表す。Ｒ
１
は炭素数４～８の１価の有機基を表す。Ｒ
２
は水素またはメチル基を表す。Ｒ
３
は水素または炭素数１～３の１価の有機基を表す。）
＜７＞前記一般式（１）におけるＲ
１
が炭素数４～８の１価の脂肪族炭化水素基である＜６＞に記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
＜８＞前記一般式（１）におけるＲ
１
がｎ－ブチル基である＜７＞に記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
＜９＞さらにポリシロキサンを含む＜１＞～＜８＞のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
＜１０＞さらに１，３－プロパンジオールを含む＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
＜１１＞さらにフィラーを含む＜１＞～＜１０＞のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物。
＜１２＞２水準以上の異なる不純物濃度で不純物拡散層を形成する工程を含む太陽電池の製造方法であって、少なくとも１水準以上の不純物拡散層を形成する工程が、
＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物を半導体基板に塗布して部分的に不純物拡散組成物膜（ａ）を形成する工程と、
得られた不純物拡散組成物膜（ａ）を加熱して不純物を半導体基板に拡散させて不純物拡散層（ｂ）を形成する工程と、
を含む太陽電池の製造方法。
＜１３＞前記＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物を半導体基板に塗布する方法が、スクリーン印刷法である＜１２＞に記載の太陽電池の製造方法。
＜１４＞不純物拡散組成物膜（ａ）をマスクとして不純物拡散組成物膜（ａ）未形成部分に不純物を拡散させる工程を含む＜１２＞または＜１３＞に記載の太陽電池の製造方法。
＜１５＞前記不純物拡散組成物膜（ａ）未形成部分に不純物を拡散させる工程が、不純物拡散成分を含む雰囲気中で加熱する工程である＜１４＞に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のｐ型不純物拡散組成物またはｎ型不純物拡散組成物により、不純物拡散層における残渣を抑制し、太陽電池のキャリア寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の太陽電池の製造方法の一例を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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