(57)【要約】      （修正有）【課題】パターン形成性に優れ、パッシベーション効果に優れたパッシベーション層を簡便な手法で形成することが可能な組成物、これを用いたパッシベーション層付半導体基板及びその製造方法、太陽電池素子及びその製造方法、並びに太陽電池を提供する。【解決手段】一般式（Ｉ）で表される化合物と、一般式（ＩＩ）で表される有機化合物と、を含み、前記一般式（ＩＩ）の含有率が、パッシベーション層形成用組成物１００質量％に対して、３０〜９０質量％であるパッシベーション層形成用組成物５。2016134557.tif 000016【選択図】図１
2016134557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される化合物と、下記一般式（ＩＩ）で表される有機化合物と、を含み、前記一般式（ＩＩ）の含有率が、パッシベーション層形成用組成物１００質量％に対して、３０〜９０質量％であるパッシベーション層形成用組成物。
【化１】
2016134557.tif 000013
［一般式（Ｉ）中、Ｍは、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種を表す。Ｒ１はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。］
【化２】
2016134557.tif 000014
【請求項２】
更に、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を含む、請求項１に記載のパッシベーション層形成用組成物。
【化３】
2016134557.tif 000015
［一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ２はそれぞれ独立してアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基を表す。］
【請求項３】
半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、請求項１又は請求項２に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、を有するパッシベーション層付半導体基板。
【請求項４】
半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、請求項１又は請求項２に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
前記組成物層を熱処理してパッシベーション層を形成する工程と、
を有するパッシベーション層付半導体基板の製造方法。
【請求項５】
ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合部を有する半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、請求項１又は請求項２に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、
前記ｐ型層及び前記ｎ型層の少なくとも一方の層上に配置される電極と、
を有する太陽電池素子。
【請求項６】
ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合部を有する半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、請求項１又は請求項２に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、
前記組成物層を熱処理して、パッシベーション層を形成する工程と、
前記ｐ型層及びｎ型層の少なくとも一方の層上に、電極を配置する工程と、
を有する太陽電池素子の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の太陽電池素子と、
前記太陽電池素子の前記電極上に配置される配線材料と、を有する太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッシベーション層形成用組成物、これを用いたパッシベーション層付半導体基板及びその製造方法、太陽電池素子及びその製造方法、並びに太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシリコン太陽電池素子の製造工程について説明する。
まず、光閉じ込め効果を促して高効率化を図るよう、テクスチャー構造を形成したｐ型シリコン基板を準備し、続いてオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において８００〜９００℃で数十分の処理を行って一様にｎ型拡散層を形成する。この従来の方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、表面のみならず、側面及び裏面にもｎ型拡散層が形成される。そのため、側面に形成されたｎ型拡散層を除去するためのサイドエッチングを行っている。また、裏面に形成されたｎ型拡散層はｐ＋型拡散層へ変換する必要がある。このため、裏面全体にアルミニウム粉末及びバインダを含むアルミニウムペーストを塗布し、これを熱処理（焼成）することで、ｎ型拡散層をｐ＋型拡散層に変換し、且つアルミニウム電極を形成することでオーミックコンタクトを得ている。
【０００３】
しかしながら、アルミニウムペーストから形成されるアルミニウム電極は導電率が低く、シート抵抗を下げるために、通常裏面全体に形成したアルミニウム電極は熱処理（焼成）後において１０〜２０μｍほどの厚みを有していなければならない。更に、シリコンとアルミニウムとでは熱膨張率が大きく異なることから、アルミニウム電極が形成されたシリコン基板において、熱処理（焼成）及び冷却の過程で、シリコン基板中に大きな内部応力が発生し、結晶粒界へのダメージ、結晶欠陥の増長及び反りの原因となる。
【０００４】
この問題を解決するために、アルミニウムペーストの塗布量を減らし、裏面電極層の厚さを薄くする方法がある。しかしながら、アルミニウムペーストの塗布量を減らすと、ｐ型シリコン半導体基板の表面から内部に拡散するアルミニウムの量が不充分となる。その結果、所望のＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）効果（ｐ＋型拡散層の存在により生成キャリアの収集効率が向上する効果）を達成することができないため、太陽電池の特性が低下するという問題が生じる。
【０００５】
上記に関連して、アルミニウムペーストをシリコン基板表面の一部に付与して部分的にｐ＋型拡散層とアルミニウム電極とを形成するポイントコンタクトの手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような受光面とは反対の面（以下、「裏面」ともいう）にポイントコンタクト構造を有する太陽電池の場合、アルミニウム電極以外の部分の表面において、少数キャリアの再結合速度を抑制する必要がある。そのための裏面用のパッシベーション層として、ＳｉＯ２膜等が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このようなＳｉＯ２膜を形成することによるパッシベーション効果としては、シリコン基板の裏面表層部におけるケイ素原子の未結合手を終端させ、再結合の原因となる表面準位密度を低減させる効果がある。
【０００６】
また、少数キャリアの再結合を抑制する別の方法として、パッシベーション層内の固定電荷が発生する電界によって少数キャリア密度を低減する方法がある。このようなパッシベーション効果は一般に電界効果と呼ばれ、負の固定電荷を有する材料として酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜等が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
このようなパッシベーション層は、一般的にはＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の方法で形成される（例えば、非特許文献１参照）。また半導体基板上に酸化アルミニウム膜を形成する簡便な手法として、ゾルゲル法による手法が提案されている（例えば、非特許文献２及び３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１０７２８７号公報
【特許文献２】特開２００４−６５６５号公報
【特許文献３】特許第４７６７１１０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  １０４（２００８），１１３７０３−１〜１１３７０３−７
【非特許文献２】Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，５１７（２００９），６３２７−６３３０
【非特許文献３】Ｃｈｉｎｅｓｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２６（２００９），０８８１０２−１〜０８８１０２−４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１に記載の手法は、蒸着等の複雑な製造工程を含むため、生産性を向上させることが困難な場合がある。また、非特許文献２及び３に記載の手法に用いるパッシベーション層形成用組成物では、スピンコート法を製造工程に含むため、短工程で目的のパターンに成膜を行うことが困難な場合がある。
【００１０】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、パターン形成性に優れ、パッシベーション効果に優れたパッシベーション層を簡便な手法で形成することが可能なパッシベーション層形成用組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いて得られ、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を備えるパッシベーション層付半導体基板及びその製造方法、並びに優れた変換効率を有する太陽電池素子及びその製造方法並びに太陽電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞  下記一般式（Ｉ）で表される化合物と、下記一般式（ＩＩ）で表される有機化合物と、を含み、前記一般式（ＩＩ）の含有率が、パッシベーション層形成用組成物１００質量％に対して、３０〜９０質量％であるパッシベーション層形成用組成物。
【００１２】
【化１】
2016134557.tif 000003
［一般式（Ｉ）中、Ｍは、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種を表す。Ｒ１はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。］
【００１３】
【化２】
2016134557.tif 000004
【００１４】
＜２＞  更に、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を含む、＜１＞に記載のパッシベーション層形成用組成物。
【００１５】
【化３】
2016134557.tif 000005
［一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ２はそれぞれ独立してアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基を表す。］
【００１６】
＜３＞  半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、＜１＞又は＜２＞に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、を有するパッシベーション層付半導体基板。
【００１７】
＜４＞  半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、＜１＞又は＜２＞に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を熱処理してパッシベーション層を形成する工程と、を有するパッシベーション層付半導体基板の製造方法。
【００１８】
＜５＞  ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合部を有する半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、＜１＞又は＜２＞に記載のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、前記ｐ型層及び前記ｎ型層の少なくとも一方の層上に配置される電極と、を有する太陽電池素子。
【００１９】
＜６＞  ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合部を有する半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、＜１＞又は＜２＞に記載のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を熱処理して、パッシベーション層を形成する工程と、前記ｐ型層及びｎ型層の少なくとも一方の層上に、電極を配置する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法。
【００２０】
＜７＞  ＜５＞に記載の太陽電池素子と、前記太陽電池素子の前記電極上に配置される配線材料と、を有する太陽電池。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、パターン形成性に優れ、パッシベーション効果に優れたパッシベーション層を簡便な手法で形成することが可能なパッシベーション層形成用組成物を提供することができる。また、本発明によれば、本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いて得られ、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を備えるパッシベーション層付半導体基板及びその製造方法、優れた変換効率を有する太陽電池素子及びその製造方法、並びに太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係るパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本実施形態に係るパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】本実施形態の太陽電池素子の受光面の一例を示す概略平面図である。
【図５】本実施形態に係るパッシベーション層の裏面における形成パターンの一例を示す概略平面図である。
【図６】本実施形態に係るパッシベーション層の裏面における形成パターンの他の一例を示す概略平面図である。
【図７】図５のＡ部を拡大した概略平面図である。
【図８】図５のＢ部を拡大した概略平面図である。
【図９】本実施形態の太陽電池素子の裏面の一例を示す概略平面図である。
【図１０】本実施形態の太陽電池の製造方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。更に組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また、本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構成に加え、一部に形成されている形状の構成も包含される。
【００２４】
＜パッシベーション層形成用組成物＞
本発明の第１のパッシベーション層形成用組成物は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物（以下、「式（Ｉ）化合物」ともいう）と、下記一般式（ＩＩ）で表される有機化合物（以下、「式（ＩＩ）化合物」ともいう）と、を含む。
本発明のパッシベーション層形成用組成物は必要に応じてその他の成分を更に含んでいてもよい。本発明のパッシベーション層形成用組成物が上記成分を含むことで、パターン形成性に優れ、パッシベーション効果に優れたパッシベーション層を簡便な手法で形成することが可能である。
【００２５】
【化４】
2016134557.tif 000006
【００２６】
一般式（Ｉ）中、Ｍは、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種を表す。Ｒ１はそれぞれ独立してアルキル基又はアリール基を表す。ｍは１〜５の整数を表す。
【００２７】
式（Ｉ）化合物と式（ＩＩ）化合物とを含むパッシベーション層形成用組成物を、半導体基板に付与して所望の形状の組成物層を形成し、これを熱処理（焼成）することで、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を所望の形状に形成することができる。本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いる手法は、蒸着装置等を必要としない簡便で生産性の高い方法である。更にマスク処理等の煩雑な工程を要することなく、所望の形状にパッシベーション層を形成できる。また前記パッシベーション層形成用組成物は式（Ｉ）化合物を含むことで、ゲル化等の不具合の発生が抑制されて経時的な保存安定性に優れる。本発明のパッシベーション層形成用組成物は一般式（ＩＩ）で表される有機化合物を含有するため、所望の形状の組成物層を形成することができる一方で、一般式（ＩＩ）で表される有機化合物は加熱により気化させることによって消失させることができるため、黒色残渣の発生が抑制される。
【００２８】
本明細書において、半導体基板のパッシベーション効果は、パッシベーション層が形成された半導体基板内の少数キャリアの実効ライフタイムを、日本セミラボ株式会社製ＷＴ−２０００ＰＶＮ等の装置を用いて、反射マイクロ波光導電減衰法によって測定することで評価することができる。
【００２９】
ここで、実効ライフタイムτは、半導体基板内部のバルクライフタイムτｂと、半導体基板表面の表面ライフタイムτｓとによって下記式（Ａ）のように表される。半導体基板表面の表面準位密度が小さい場合にはτｓが長くなる結果、実効ライフタイムτが長くなる。また、半導体基板内部のダングリングボンド等の欠陥が少なくなっても、バルクライフタイムτｂが長くなって実効ライフタイムτが長くなる。すなわち、実効ライフタイムτの測定によってパッシベーション層と半導体基板との界面特性、及び、ダングリングボンド等の半導体基板の内部特性を評価することができる。
【００３０】
【数１】
2016134557.tif 000007
【００３１】
尚、実効ライフタイムが長いほど少数キャリアの再結合速度が遅いことを示す。また実効ライフタイムが長い半導体基板を用いて太陽電池素子を構成することで、変換効率が向上する。
【００３２】
（一般式（Ｉ）で表される化合物）
パッシベーション層形成用組成物は、前記一般式（Ｉ）で表される化合物（式（Ｉ）化合物）の少なくとも１種を含む。パッシベーション層形成用組成物が式（Ｉ）化合物の少なくとも１種を含むことで、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる、この理由は以下のように考えることができる。
【００３３】
式（Ｉ）化合物を含有するパッシベーション層形成用組成物を熱処理（焼成）することにより形成される金属酸化物は、金属原子又は酸素原子の欠陥を有し、固定電荷を生じやすくなると考えられる。この固定電荷が半導体基板の界面付近で電荷を発生させることで少数キャリアの濃度を低下させることができ、結果的に界面でのキャリア再結合速度が抑制され、優れたパッシベーション効果が奏されると考えられる。
【００３４】
ここで、半導体基板上で固定電荷を発生させるパッシベーション層の状態については、半導体基板の断面を走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｌｏｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）の分析で結合様式を調べることにより評価できる。また、Ｘ線回折スペクトル（ＸＲＤ、Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）を測定することにより、パッシベーション層の界面付近の結晶相を確認することができる。更に、パッシベーション層がもつ固定電荷は、ＣＶ法（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  Ｖｏｌｔａｇｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）で評価することが可能である。
【００３５】
一般式（Ｉ）において、Ｍは、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種であり、パッシベーション効果、パッシベーション層形成用組成物のパターン形成性、及びパッシベーション層形成用組成物を調製する際の作業性の観点から、ＭとしてはＡｌ、Ｎｂ、Ｔａ及びＹからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００３６】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１４のアリール基が好ましく、炭素数１〜８のアルキル基がより好ましく、炭素数１〜４のアルキル基が更に好ましい。Ｒ１で表されるアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。
Ｒ１で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、エチルヘキシル基等を挙げることができる。
Ｒ１で表されるアリール基として具体的には、フェニル基を挙げることができる。
Ｒ１で表されるアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよく、前記置換基としては、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基等が挙げられる。
中でもＲ１は、水との反応性及びパッシベーション効果の観点から、炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。
【００３７】
一般式（Ｉ）において、ｍは１〜５の整数を表す。ここで、水との反応性の観点から、ＭがＡｌである場合にはｍが３であることが好ましく、ＭがＮｂである場合にはｍが５であることが好ましく、ＭがＴａである場合にはｍが５であることが好ましく、ＭがＶである場合にはｍが３であることが好ましく、ＭがＹである場合にはｍが３であることが好ましく、ＭがＨｆである場合にはｍが４であることが好ましい。
【００３８】
式（Ｉ）化合物としては、Ｍが、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ及びＹからなる群より選択される少なくとも１種であり、Ｒ１が炭素数１〜４の無置換のアルキル基であり、ｍが１〜５の整数であることが好ましく、ＭがＮｂであり、Ｒ１が炭素数１〜４の無置換のアルキル基であり、ｍが５であることがより好ましい。
【００３９】
一般式（Ｉ）で表される化合物の状態は、固体であっても液体であってもよい。パッシベーション層形成用組成物の保存安定性、及び後述する一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物を併用する場合における混合性の観点から、一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、液体であることが好ましい。
【００４０】
式（Ｉ）化合物は、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウム−ｉ−プロポキシド、アルミニウム−ｎ−プロポキシド、アルミニウム−ｎ−ブトキシド、アルミニウム−ｔ−ブトキシド、アルミニウム−ｉ−ブトキシド、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド、ニオブ−ｉ−プロポキシド、ニオブ−ｎ−プロポキシド、ニオブ−ｎ−ブトキシド、ニオブ−ｔ−ブトキシド、ニオブ−ｉ−ブトキシド、タンタルメトキシド、タンタルエトキシド、タンタル−ｉ−プロポキシド、タンタル−ｎ−プロポキシド、タンタル−ｎ−ブトキシド、タンタル−ｔ−ブトキシド、タンタル−ｉ−ブトキシド、イットリウムメトキシド、イットリウムエトキシド、イットリウム−ｉ−プロポキシド、イットリウム−ｎ−プロポキシド、イットリウム−ｎ−ブトキシド、イットリウム−ｔ−ブトキシド、イットリウム−ｉ−ブトキシド、バナジウムオキシメトキシド、バナジウムオキシエトキシド、バナジウムオキシ−ｉ−プロポキシド、バナジウムオキシ−ｎ−プロポキシド、バナジウムオキシ−ｎ−ブトキシド、バナジウムオキシ−ｔ−ブトキシド、バナジウムオキシ−ｉ−ブトキシド、ハフニウムメトキシド、ハフニウムエトキシド、ハフニウム−ｉ−プロポキシド、ハフニウム−ｎ−プロポキシド、ハフニウム−ｎ−ブトキシド、ハフニウム−ｔ−ブトキシド、ハフニウム−ｉ−ブトキシド等を挙げることができ、中でもアルミニウムエトキシド、アルミニウム−ｉ−プロポキシド、アルミニウム−ｎ−ブトキシド、ニオブエトキシド、ニオブ−ｎ−プロポキシド、ニオブ−ｎ−ブトキシド、タンタルエトキシド、タンタル−ｎ−プロポキシド、タンタル−ｎ−ブトキシド、イットリウム−ｉ−プロポキシド、及びイットリウム−ｎ−ブトキシドが好ましい。
【００４１】
また式（Ｉ）化合物は、調製したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、高純度化学研究所株式会社のペンタメトキシニオブ、ペンタエトキシニオブ、ペンタ−ｉ−プロポキシニオブ、ペンタ−ｎ−プロポキシニオブ、ペンタ−ｉ−ブトキシニオブ、ペンタ−ｎ−ブトキシニオブ、ペンタ−ｓｅｃ−ブトキシニオブ、ペンタメトキシタンタル、ペンタエトキシタンタル、ペンタ−ｉ−プロポキシタンタル、ペンタ−ｎ−プロポキシタンタル、ペンタ−ｉ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｎ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｓｅｃ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｔ−ブトキシタンタル、バナジウム（Ｖ）トリメトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリエトキシオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｉ−プロポキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｎ−プロポキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｉ−ブトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｎ−ブトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｓｅｃ−ブトキシドオキシド、バナジウム（Ｖ）トリ−ｔ−ブトキシドオキシド、トリ−ｉ−プロポキシイットリウム、トリ−ｎ−ブトキシイットリウム、テトラメトキシハフニウム、テトラエトキシハフニウム、テトラ−ｉ−プロポキシハフニウム、テトラ−ｔ−ブトキシハフニウム、北興化学工業株式会社のペンタエトキシニオブ、ペンタエトキシタンタル、ペンタブトキシタンタル、イットリウム−ｎ−ブトキシド、ハフニウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド、日亜化学工業株式会社のバナジウムオキシトリエトキシド、バナジウムオキシトリノルマルプロポキシド、バナジウムオキシトリノルマルブトキシド、バナジウムオキシトリイソブトキシド、バナジウムオキシトリセカンダリーブトキシド等を挙げることができる。
【００４２】
式（Ｉ）化合物の調製には、特定の金属（Ｍ）のハロゲン化物とアルコールとを不活性有機溶媒の存在下で反応させ、更にハロゲンを引き抜くためにアンモニア又はアミン類を添加する方法（特開昭６３−２２７５９３号公報及び特開平３−２９１２４７号公報）等、既知の製法を用いることができる。
【００４３】
式（Ｉ）化合物の一部は、後述する２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物と混合することでキレート構造を形成した化合物として本発明のパッシベーション層形成用組成物に含まれていてもよい。
【００４４】
一般式（Ｉ）で表される化合物におけるキレート構造の存在は、通常用いられる分析方法で確認することができる。例えば、赤外分光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、融点等を用いて確認することができる。
【００４５】
前記パッシベーション層形成用組成物に含まれる式（Ｉ）化合物の含有率は、必要に応じて適宜選択することができる。式（Ｉ）化合物の含有率は、保存安定性及びパッシベーション効果の観点から、パッシベーション層形成用組成物中に０．１〜８０質量％とすることができ、０．５〜７０質量％であることが好ましく、１〜６０質量％であることがより好ましく、１〜５０質量％であることが更に好ましい。
【００４６】
（一般式（ＩＩ）で表される有機化合物）
パッシベーション層形成用組成物は、一般式（ＩＩ）で表される有機化合物（式（ＩＩ）化合物）を含有する。
【００４７】
【化５】
2016134557.tif 000008
【００４８】
パッシベーション層形成用組成物は、一般式（ＩＩ）で表される有機化合物を含有することで、パッシベーション効果を向上することができ、また、熱処理（焼成）後の黒色残渣を抑制することができる。一般式（ＩＩ）で表される有機化合物としては、例えば、イソボルニルシクロヘキサノールが挙げられる。
【００４９】
イソボルニルシクロヘキサノールとしては、「テルソルブ ＭＴＰＨ」（日本テルペン化学株式会社、商品名）が商業的に入手可能である。イソボルニルシクロヘキサノールは沸点が３０８〜３１８℃と高く、また組成物層から除去する際には、樹脂のように熱処理（焼成）による脱脂処理を行うまでもなく、加熱により気化させることによって消失させることができる。このため、半導体基板上に塗布した後の乾燥工程で、パッシベーション層形成用組成物中に必要に応じて含まれる溶剤とイソボルニルシクロヘキサノールの大部分を取り除くことができ、熱処理（焼成）後の黒色残渣を抑制することができる。
【００５０】
一般式（Ｉ）で表される化合物、一般式（ＩＩ）で表わされる有機化合物とを組み合わせることで、パッシベーション効果がより高くなると考えられる。これは以下のように考えることができる。
バインダー樹脂を含有するパッシベーション層形成用組成物を用いる場合、脱脂処理によりバインダー樹脂が除去されたことによってパッシベーション層中にボイドが発生したり、パッシベーション層が不均一に形成されたりする傾向がある。これに対して、一般式（ＩＩ）で表わされる有機化合物では、脱脂処理を行わずに加熱により気化させて消失させることができる。したがって、一般式（Ｉ）で表される化合物と、一般式（ＩＩ）で表わされる有機化合物とを組み合わせる本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いて形成されたパッシベーション層では、ボイドの発生が抑えられ、パッシベーション層の均一性も向上し、結果、電界効果によるパッシベーション効果が充分になるものと考えられる。
【００５１】
パッシベーション層形成用組成物に含まれる一般式（ＩＩ）で表される有機化合物の含有率は、３０〜９９．９質量％であることが好ましく、４０〜９５質量％であることがより好ましく、６０〜９０質量％であることが更に好ましい。
【００５２】
（一般式（ＩＩＩ）で表される化合物）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物（以下、「有機アルミニウム化合物」という）の少なくとも１種を含有してもよい。
【００５３】
【化６】
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【００５４】
一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ２はそれぞれ独立してアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又はアルキル基を表す。
【００５５】
本発明のパッシベーション層形成用組成物が上記有機アルミニウム化合物を含むことで、パッシベーション効果を更に向上させることができる。これは、以下のようにして考えることができる。
【００５６】
前記有機アルミニウム化合物は、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムキレート等と呼ばれる化合物を包含し、アルミニウムアルコキシド構造に加えてアルミニウムキレート構造を有していることが好ましい。また、日本セラミックス協会学術論文誌（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｓｅｒａｍｉｋｋｕｓｕ  Ｋｙｏｋａｉ  Ｇａｋｕｊｕｔｓｕ  Ｒｏｎｂｕｎｓｈｉ），  ｖｏｌ．９７，  ｐｐ３９６−３９９（１９８９）にも記載されているように、前記有機アルミニウム化合物は熱処理（焼成）により酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）となる。このとき、形成された酸化アルミニウムはアモルファス状態となりやすいため、４配位酸化アルミニウム層が半導体基板との界面付近に形成されやすく、４配位酸化アルミニウムに起因する大きな負の固定電荷をもつことができると考えられる。このとき、固定電荷を持つ式（Ｉ）化合物又はその加水分解物由来の酸化物と複合化することで、結果として優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができるものと考えられる。
【００５７】
上記に加え、本発明のように式（Ｉ）化合物又はその加水分解物と有機アルミニウム化合物とを組み合わせることで、パッシベーション層内でそれぞれの効果により、パッシベーション効果がより高くなると考えられる。更に、式（Ｉ）化合物又はその加水分解物と有機アルミニウム化合物が混合された状態で熱処理（焼成）されることで、式（Ｉ）化合物に含まれる金属（Ｍ）とアルミニウム（Ａｌ）との複合金属アルコキシドとしての反応性、及び蒸気圧等の物理特性が改善され、熱処理物（焼成物）としてのパッシベーション層の緻密性が向上し、結果としてパッシベーション効果がより高くなると考えられる。
【００５８】
一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ２はそれぞれ独立してアルキル基を表し、炭素数１〜８のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基であることがより好ましい。Ｒ２で表されるアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ２で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、エチルヘキシル基等を挙げることができる。中でもＲ２で表されるアルキル基は、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。
【００５９】
一般式（ＩＩＩ）において、ｎは１〜３の整数を表わす。ｎは保存安定性の観点から、１又は３であることが好ましく、溶解度の観点から１であることがより好ましい。
またＸ２及びＸ３はそれぞれ独立して酸素原子又はメチレン基を表す。保存安定性の観点から、Ｘ２及びＸ３の少なくとも一方は酸素原子であることが好ましい。
一般式（ＩＩＩ）におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して水素原子又はアルキル基を表す。Ｒ３、Ｒ４及びＲ５で表されるアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ３、Ｒ４及びＲ５で表されるアルキル基としては、炭素数１〜８のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基であることがより好ましい。炭素数１〜８のアルキル基としてメチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、エチルヘキシル基等を挙げることができる。
【００６０】
中でも保存安定性とパッシベーション効果の観点から、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。
またＲ５は、保存安定性及びパッシベーション効果の観点から、水素原子又は炭素数１〜８の無置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１〜４の無置換のアルキル基であることがより好ましい。
【００６１】
有機アルミニウム化合物は、保存安定性の観点から、ｎが１〜３の整数であり、Ｒ５がそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である化合物であることが好ましい。
【００６２】
有機アルミニウム化合物は、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、ｎが１〜３の整数であり、Ｒ２がそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘ２及びＸ３の少なくとも一方が酸素原子であり、Ｒ３及びＲ４がそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ５が水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である化合物であることが好ましい。有機アルミニウム化合物は、ｎが１〜３の整数であり、Ｒ２がそれぞれ独立して炭素数１〜４の無置換のアルキル基であり、Ｘ２及びＸ３の少なくとも一方が酸素原子であり、前記酸素原子に結合するＲ３又はＲ４が炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘ２又はＸ３がメチレン基の場合、前記メチレン基に結合するＲ３又はＲ４が水素原子であり、Ｒ５が水素原子である化合物であることがより好ましい。
【００６３】
また一般式（ＩＩＩ）で表され、ｎが１〜３の整数である有機アルミニウム化合物として、アルミニウムエチルアセトアセテートジ−ｉ−プロピレート、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム等を挙げることができる。
【００６４】
また一般式（ＩＩＩ）で表され、ｎが１〜３の整数である有機アルミニウム化合物は、調製したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては、川研ファインケミカル株式会社の商品名、ＡＬＣＨ、ＡＬＣＨ−５０Ｆ、ＡＬＣＨ−７５、ＡＬＣＨ−ＴＲ、ＡＬＣＨ−ＴＲ−２０等を挙げることができる。
【００６５】
また一般式（ＩＩＩ）で表され、ｎが１〜３の整数である有機アルミニウム化合物は、前記アルミニウムトリアルコキシドと、後述の２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物とを混合することで調製することができる。また市販されているアルミニウムキレート化合物を用いてもよい。
前記アルミニウムトリアルコキシドと、２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物とを混合すると、アルミニウムトリアルコキシドのアルコキシド基の少なくとも一部が特定構造の化合物と置換して、アルミニウムキレート構造を形成する。このとき必要に応じて、液状媒体が存在してもよく、加熱処理、触媒の添加等を行ってもよい。アルミニウムアルコキシド構造の少なくとも一部がアルミニウムキレート構造に置換されることで、有機アルミニウム化合物の加水分解及び重合反応に対する安定性が向上し、これを含むパッシベーション層形成用組成物の保存安定性がより向上する。
【００６６】
前記２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物としては、反応性と保存安定性の観点から、β−ジケトン化合物、β−ケトエステル化合物及びマロン酸ジエステルからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。前記２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物として、アセチルアセトン、３−メチル−２，４−ペンタンジオン、２，３−ペンタンジオン、３−エチル−２，４−ペンタンジオン、３−ブチル−２，４−ペンタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオン、６−メチル−２，４−ヘプタンジオン等のβ−ジケトン化合物、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−ｎ−プロピル、アセト酢酸−ｉ−プロピル、アセト酢酸−ｉ−ブチル、アセト酢酸−ｎ−ブチル、アセト酢酸−ｔ−ブチル、アセト酢酸−ｎ−ペンチル、アセト酢酸−ｉ−ペンチル、アセト酢酸−ｎ−ヘキシル、アセト酢酸−ｎ−オクチル、アセト酢酸−ｎ−ヘプチル、アセト酢酸３−ペンチル、２−アセチルヘプタン酸エチル、２−メチルアセト酢酸エチル、２−ブチルアセト酢酸エチル、ヘキシルアセト酢酸エチル、４，４−ジメチル−３−オキソ吉草酸エチル、４−メチル−３−オキソ吉草酸エチル、２−エチルアセト酢酸エチル、４−メチル−３−オキソ吉草酸メチル、３−オキソヘキサン酸エチル、３−オキソ吉草酸エチル、３−オキソ吉草酸メチル、３−オキソヘキサン酸メチル、３−オキソヘプタン酸エチル、３−オキソヘプタン酸メチル、４，４−ジメチル−３−オキソ吉草酸メチル等のβ−ケトエステル化合物、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジ−ｎ−プロピル、マロン酸ジ−ｉ−プロピル、マロン酸ジ−ｎ−ブチル、マロン酸ジ−ｔ−ブチル、マロン酸ジヘキシル、マロン酸−ｔ−ブチルエチル、メチルマロン酸ジエチル、エチルマロン酸ジエチル、ｉ−プロピルマロン酸ジエチル、ｎ−ブチルマロン酸ジエチル、ｓｅｃ−ブチルマロン酸ジエチル、ｉ−ブチルマロン酸ジエチル、１−メチルブチルマロン酸ジエチル等のマロン酸ジエステルなどを挙げることができる。
【００６７】
アルミニウムキレート構造の数は、例えば前記アルミニウムトリアルコキシドと、２つのカルボニル基を有する特定構造の化合物とを混合する比率を適宜調整することで制御することができる。また市販のアルミニウムキレート化合物から所望の構造を有する化合物を適宜選択してもよい。
【００６８】
有機アルミニウム化合物のうち、パッシベーション効果及び必要に応じて含有される溶剤との相溶性の観点から、具体的にはアルミニウムエチルアセトアセテートジ−ｉ−プロピレート及びトリ−ｉ−プロポキシアルミニウムから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましく、アルミニウムエチルアセトアセテートジ−ｉ−プロピレートを用いることがより好ましい。
【００６９】
有機アルミニウム化合物におけるアルミニウムキレート構造の存在は、通常用いられる分析方法で確認することができる。例えば、赤外分光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、融点等を用いて確認することができる。
【００７０】
有機アルミニウム化合物は、液状であっても固体であってもよく、特に制限はない。パッシベーション効果と保存安定性の観点から、常温（２５℃）での安定性、及び溶解性又は分散性が良好な有機アルミニウム化合物を用いることで、形成されるパッシベーション層の均質性がより向上し、所望のパッシベーション効果を安定的に得ることができる。
【００７１】
本発明のパッシベーション層形成用組成物において、有機アルミニウム化合物を含む場合、有機アルミニウム化合物の含有率は特に制限されない。中でも、式（Ｉ）化合物又はその加水分解物と有機アルミニウム化合物との総含有率を１００質量％としたときの有機アルミニウム化合物の含有率が、０．５〜８０質量％であることが好ましく、１〜７５質量％であることがより好ましく、２〜７０質量％であることが更に好ましく、３〜７０質量％であることが特に好ましい。
有機アルミニウム化合物の含有率を０．５質量％以上とすることで、パッシベーション層形成用組成物の保存安定性が向上する傾向にある。また有機アルミニウム化合物を８０質量％以下とすることで、パッシベーション効果が向上する傾向にある。
【００７２】
本発明のパッシベーション層形成用組成物において、有機アルミニウム化合物を含む場合、パッシベーション層形成用組成物中の有機アルミニウム化合物の含有率は、必要に応じて適宜選択することができる。有機アルミニウム化合物の含有率は、保存安定性とパッシベーション効果の観点から、パッシベーション層形成用組成物中に０．１〜６０質量％とすることができ、０．５〜５５質量％であることが好ましく、１〜５０質量％であることがより好ましく、１〜４５質量％であることが更に好ましい。
【００７３】
（液状媒体）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は液状媒体（溶媒又は分散媒）を含んでいてもよい。パッシベーション層形成用組成物が液状媒体を含有することで、粘度の調整がより容易になり、付与性がより向上すると共により均一なパッシベーション層を形成することができる。前記液状媒体としては特に制限されず、必要に応じて適宜選択することができる。中でも式（Ｉ）化合物及び式（ＩＩ）化合物及び必要に応じて添加される有機アルミニウム化合物を溶解して均一な溶液を与えることができる液状媒体が好ましく、有機溶剤の少なくとも１種を含むことがより好ましい。液状媒体とは、室温（２５℃）において液体の状態の媒体をいう。
【００７４】
液状媒体としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｉ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｉ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジ−ｎ−プロピルケトン、ジ−ｉ−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン溶剤、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｉ−プロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル等のエーテル溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸−ｉ−プロピル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸−ｉ−ブチル、酢酸−ｓｅｃ−ブチル、酢酸−ｎ−ペンチル、酢酸−ｓｅｃ−ペンチル、酢酸−３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸−２−エチルブチル、酢酸−２−エチルヘキシル、酢酸−２−（２−ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、酢酸−ｉ−アミル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸−ｎ−ブチル、プロピオン酸−ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸−ｎ−ブチル、乳酸−ｎ−アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル溶剤、アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−エチルピロリジノン、Ｎ−ｎ−プロピルピロリジノン、Ｎ−ｎ−ブチルピロリジノン、Ｎ−ｎ−ヘキシルピロリジノン、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、オクタン、エチルベンゼン、２−エチルヘキサン酸等の疎水性有機溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレン��リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル溶剤、テルピネン、テルピネオール、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、ピネン、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン溶剤などが挙げられる。これらの液状媒体は１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００７５】
中でも前記液状媒体は、半導体基板への付与性及びパターン形成性の観点から、テルペン溶剤、エステル溶剤及びアルコール溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましく、テルペン溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことがより好ましい。
【００７６】
パッシベーション層形成用組成物が液状媒体を含む場合、液状媒体の含有率は、付与性、パターン形成性及び保存安定性を考慮して決定される。例えば、液状媒体の含有率は、組成物の付与性とパターン形成性の観点から、パッシベーション層形成用組成物の総質量中に５〜９８質量％であることが好ましく、１０〜９５質量％であることがより好ましい。
【００７７】
（樹脂）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、樹脂の少なくとも１種を更に含有してもよい。樹脂を含むことで、本発明のパッシベーション層形成用組成物が半導体基板上に付与されて形成される組成物層の形状安定性がより向上し、パッシベーション層を前記組成物層が形成された領域に、所望の形状で形成することができる。
【００７８】
樹脂の種類は特に制限されない。樹脂は、本発明のパッシベーション層形成用組成物を半導体基板上に付与する際に、良好なパターン形成ができる範囲に粘度調整が可能な樹脂であることが好ましい。樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド誘導体、ポリビニルアミド、ポリビニルアミド誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリスルホン酸、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸、セルロース、セルロース誘導体（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース等のセルロースエーテルなど）、ゼラチン、ゼラチン誘導体、澱粉、澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム誘導体、キサンタン、キサンタン誘導体、グアーガム、グアーガム誘導体、スクレログルカン、スクレログルカン誘導体、トラガカント、トラガカント誘導体、デキストリン、デキストリン誘導体、（メタ）アクリル酸樹脂、（メタ）アクリル酸エステル樹脂（アルキル（メタ）アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート樹脂等）、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、シロキサン樹脂、これらの共重合体等を挙げることができる。これら樹脂は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
なお、本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタクリルを表し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを表す。
【００７９】
これらの樹脂のなかでも、保存安定性及びパターン形成性の観点から、酸性及び塩基性の官能基を有さない中性樹脂を用いることが好ましく、含有量が少量の場合においても容易に粘度及びチキソ性を調節できる観点から、セルロース誘導体を用いることがより好ましい。
また、これら樹脂の分子量は特に制限されず、パッシベーション層形成用組成物としての所望の粘度を鑑みて適宜調整することが好ましい。前記樹脂の重量平均分子量は、保存安定性及びパターン形成性の観点から、１０００〜１０，０００，０００であることが好ましく、１，０００〜５，０００，０００であることがより好ましい。尚、樹脂の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて測定される分子量分布から標準ポリスチレンの検量線を使用して換算して求められる。
【００８０】
本発明のパッシベーション層形成用組成物が樹脂を含有する場合、パッシベーション層形成用組成物中の樹脂の含有率は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、樹脂の含有率は、パッシベーション層形成用組成物の総質量中０．１〜５０質量％であることが好ましい。パターン形成をより容易にするようなチキソ性を発現させる観点から、樹脂の含有率は０．２〜２５質量％であることがより好ましく、０．５〜２０質量％であることが更に好ましく、０．５〜１５質量％であることが特に好ましい。
なお、本発明のパッシベーション層形成用組成物はチキソ性に優れるため、樹脂によりチキソ性を発現させる必要性は高くない。そのため、本発明のパッシベーション層形成用組成物に含まれる樹脂の含有率は、０．５質量％以下が好ましく、０．２質量％以下がより好ましく、０．１質量％以下が更に好ましく、実質的に樹脂を含有しないことが特に好ましい。
【００８１】
（その他の成分）
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、上述した成分に加え、必要に応じて当該分野で通常用いられるその他の成分を更に含むことができる。
本発明のパッシベーション層形成用組成物は、酸性化合物又は塩基性化合物を含有してもよい。パッシベーション層形成用組成物が酸性化合物又は塩基性化合物を含有する場合、保存安定性の観点から、酸性化合物又は塩基性化合物の含有率が、パッシベーション層形成用組成物中にそれぞれ１質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。
酸性化合物としては、ブレンステッド酸及びルイス酸を挙げることができ、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸等の有機酸などを挙げることができる。また塩基性化合物としては、ブレンステッド塩基及びルイス塩基を挙げることができ、塩基性化合物としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物等の無機塩基、トリアルキルアミン、ピリジン等の有機塩基などを挙げることができる。
【００８２】
また、その他の成分としては、例えば、可塑剤、分散剤、界面活性剤、チキソ剤、他の金属アルコキシド化合物及び高沸点材料を挙げることができる。中でも、チキソ剤から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。チキソ剤から選択される少なくとも１種を含むことで、本発明のパッシベーション層形成用組成物が半導体基板上に付与されて形成される組成物層の形状安定性がより向上し、パッシベーション層を前記組成物層が形成された領域に、所望の形状で形成することができる。
【００８３】
前記チキソ剤としては、脂肪酸アミド、ポリアルキレングリコール化合物、有機フィラー、無機フィラー等が挙げられる。前記ポリアルキレングリコール化合物としては、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物等が挙げられる。
【００８４】
【化７】
2016134557.tif 000010
【００８５】
一般式（ＩＶ）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、Ｒ８はアルキレン基を示す。ｎは３以上の任意の整数である。尚、複数存在する（Ｏ−Ｒ８）におけるＲ８は同一であっても異なっていてもよい。
【００８６】
前記脂肪酸アミドとしては、例えば、下記一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物が挙げられる。
【００８７】
【化８】
2016134557.tif 000011
【００８８】
一般式（１）、（２）、（３）及び（４）中、Ｒ９及びＲ１１は各々独立に炭素数１〜３０のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ１０は炭素数１〜１０のアルキレン基を示す。Ｒ９及びＲ１１は同一であっても異なっていてもよい。
【００８９】
前記有機フィラーとしては、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。
【００９０】
前記無機フィラーとしては、二酸化珪素、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化珪素、ガラス等の粒子などが挙げられる。
【００９１】
有機フィラー又は無機フィラーの体積平均粒子径は、０．０１〜５０μｍであることが好ましい。
本発明において、フィラーの体積平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定することができる。
【００９２】
他の金属アルコキシド化合物としては、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、シリコンアルコキシド等が挙げられる。
【００９３】
また、本発明のパッシベーション層形成用組成物は、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ及びＨｆからなる群より選択される少なくとも１種の酸化物（以下「特定酸化物」と称する）を含有してもよい。特定酸化物は、式（Ｉ）化合物を熱処理（焼成）して生成する酸化物であることから、特定酸化物を含有するパッシベーション層形成用組成物から形成されたパッシベーション層は、優れたパッシベーション効果が奏されることが期待される。
【００９４】
本発明のパッシベーション層形成用組成物の粘度は特に制限されず、半導体基板への付与方法等に応じて適宜選択することができる。例えば、パッシベーション層形成用組成物の粘度（２５℃）は、０．０１〜１０００００Ｐａ・ｓとすることができる。中でもパターン形成性の観点から、パッシベーション層形成用組成物の粘度は０．１〜１００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。尚、前記粘度は回転式せん断粘度計を用いて、２５℃、せん断速度１．０ｓ−１で測定される。
【００９５】
前記パッシベーション層形成用組成物の製造方法には特に制限はない。例えば、一般式（Ｉ）で表される特定の化合物と、（ＩＩ）で表される有機化合物と、必要に応じて含まれる一般式（ＩＩＩ）で表される化合物と、液状媒体と、樹脂等とを、通常用いられる混合方法で混合することで製造することができる。
尚、前記パッシベーション層形成用組成物中に含まれる成分、及び各成分の含有量はＴＧ／ＤＴＡ等の熱分析、ＮＭＲ、ＩＲ等のスペクトル分析、ＨＰＬＣ、ＧＰＣ等のクロマトグラフ分析などを用いて確認することができる。
【００９６】
＜パッシベーション層付半導体基板＞
本発明のパッシベーション層付半導体基板は、半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、本発明のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層とを有する。本発明のパッシベーション層付半導体基板は、本発明のパッシベーション層形成用組成物（組成物層）の熱処理物であるパッシベーション層を有することで優れたパッシベーション効果を示す。
【００９７】
半導体基板は特に制限されず、目的に応じて通常用いられるものから適宜選択することができる。前記半導体基板としては、シリコン、ゲルマニウム等にｐ型不純物又はｎ型不純物をドープ（拡散）したものが挙げられる。中でもシリコン基板であることが好ましい。また半導体基板は、ｐ型半導体基板であっても、ｎ型半導体基板であってもよい。中でもパッシベーション効果の観点から、パッシベーション層が形成される面がｐ型層である半導体基板であることが好ましい。前記半導体基板上のｐ型層は、ｐ型半導体基板に由来するｐ型層であっても、ｐ型拡散層又はｐ＋型拡散層として、ｎ型半導体基板又はｐ型半導体基板上に形成されたものであってもよい。
【００９８】
また前記半導体基板の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、半導体基板の厚みは５０〜１０００μｍとすることができ、７５〜７５０μｍであることが好ましい。
【００９９】
半導体基板上に形成されるパッシベーション層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、５ｎｍ〜５０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましく、１５ｎｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。
尚、形成されたパッシベーション層の平均厚みは、干渉式膜厚計（例えば、フィルメトリクス社、Ｆ２０膜厚測定システム）を用いて常法により、３点の厚みを測定し、その算術平均値として算出される。
【０１００】
本発明のパッシベーション層付半導体基板は、太陽電池素子、発光ダイオード素子等に適用することができる。例えば、太陽電池素子に適用することで変換効率に優れた太陽電池素子を得ることができる。
【０１０１】
＜パッシベーション層付半導体基板の製造方法＞
本発明のパッシベーション層付半導体基板の製造方法は、半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を熱処理（焼成）してパッシベーション層を形成する工程とを有する。前記製造方法は必要に応じてその他の工程を更に含んでいてもよい。
本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることで、パターン形成性に優れ、優れたパッシベーション効果を有するパッシベーション層を簡便な方法で形成することができる。
【０１０２】
本発明のパッシベーション層付半導体基板の製造方法は、前記組成物層を形成する工程の前に、半導体基板上にアルカリ水溶液を付与する工程を更に有することが好ましい。すなわち、半導体基板上に本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与する前に、半導体基板の表面をアルカリ水溶液で洗浄することが好ましい。アルカリ水溶液で洗浄することで、半導体基板表面に存在する有機物、パーティクル等を除去することができ、パッシベーション効果がより向上する。アルカリ水溶液による洗浄の方法としては、一般的に知られているＲＣＡ洗浄等を用いた洗浄方法を例示することができる。例えばアンモニア水−過酸化水素水の混合溶液に半導体基板を浸し、６０〜８０℃で処理することで、有機物及びパーティクルを除去して洗浄することができる。洗浄時間は、１０秒〜１０分間であることが好ましく、３０秒〜５分間であることがより好ましい。
【０１０３】
半導体基板上に、本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する方法には特に制限はない。例えば、公知の塗布方法等を用いて、半導体基板上に本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与する方法を挙げることができる。具体的には、浸漬法、スクリーン印刷法、インクジェット法、ディスペンサー法、スピンコート法、刷毛塗り法、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコート法等を挙げることができる。これらの中でもパターン形成性及び生産性の観点から、スクリーン印刷法及びインクジェット法等が好ましい。
【０１０４】
本発明のパッシベーション層形成用組成物の付与量は、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、形成されるパッシベーション層の厚みが、所望の厚みとなるように適宜調整することができる。
【０１０５】
パッシベーション層形成用組成物によって形成された組成物層を熱処理（焼成）して、前記組成物層に由来する熱処理物層（焼成物層）を形成することで、半導体基板上にパッシベーション層を形成することができる。
組成物層の熱処理（焼成）条件は、組成物層に含まれる式（Ｉ）化合物及び必要に応じて含まれる有機アルミニウム化合物を、その熱処理物（焼成物）である金属酸化物又は複合酸化物に変換可能であれば特に制限されない。パッシベーション層に効果的に固定電荷を与え、より優れたパッシベーション効果を得るために、具体的には、熱処理（焼成）温度は３００〜９００℃が好ましく、４５０〜８００℃がより好ましい。また熱処理（焼成）時間は熱処理（焼成）温度等に応じて適宜選択できる。例えば、０．１〜１０時間とすることができ、０．２〜５時間であることが好ましい。
【０１０６】
本発明のパッシベーション層付半導体基板の製造方法は、本発明のパッシベーション層形成用組成物を半導体基板に付与した後、熱処理（焼成）によってパッシベーション層を形成する工程の前に、パッシベーション層形成用組成物からなる組成物層を乾燥処理する工程を更に有していてもよい。組成物層を乾燥処理する工程を有することで、より厚さの揃ったパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる。
【０１０７】
組成物層を乾燥処理する工程は、パッシベーション層形成用組成物に含まれる水の少なくとも一部及びパッシベーション層形成用組成物に含まれていてもよい液状媒体の少なくとも一部を除去することができれば、特に制限されない。乾燥処理は例えば３０〜２５０℃で１〜６０分間の加熱処理とすることができ、４０〜２２０℃で３〜４０分間の加熱処理であることが好ましい。また乾燥処理は、常圧下で行なっても減圧下で行なってもよい。
【０１０８】
パッシベーション層形成用組成物が樹脂を含む場合、本発明のパッシベーション層付半導体基板の製造方法は、パッシベーション層形成用組成物を付与した後、熱処理（焼成）によってパッシベーション層を形成する工程の前に、パッシベーション層形成用組成物からなる組成物層を脱脂処理する工程を更に有していてもよい。組成物層を脱脂処理する工程を有することで、より均一なパッシベーション効果を有するパッシベーション層を形成することができる。
【０１０９】
組成物層を脱脂処理する工程は、パッシベーション層形成用組成物に含まれることがある樹脂の少なくとも一部を除去することができれば、特に制限されない。脱脂処理は例えば２５０〜４５０℃で１０〜１２０分間の熱処理とすることができ、３００〜４００℃で３〜６０分間の熱処理であることが好ましい。また脱脂処理は、酸素存在下で行うことが好ましく、大気中で行なうことがより好ましい。
【０１１０】
＜太陽電池素子＞
本発明の太陽電池素子は、ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合部を有する半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に設けられる、本発明のパッシベーション層形成用組成物の熱処理物であるパッシベーション層と、前記ｐ型層及び前記ｎ型層の少なくとも一方の層上に配置される電極とを有する。本発明の太陽電池素子は、必要に応じてその他の構成要素を更に有していてもよい。
本発明の太陽電池素子は、本発明のパッシベーション層形成用組成物から形成されたパッシベーション層を有することで、変換効率に優れる。
【０１１１】
本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与する半導体基板としては特に制限されず、目的に応じて通常用いられるものから適宜選択することができる。前記半導体基板としては、本発明のパッシベーション層付半導体基板の項で説明したものを使用することができ、好適に使用できるものも同様である。本発明のパッシベーション層が設けられる半導体基板の面は、太陽電池素子における裏面であることが好ましい。
【０１１２】
また前記半導体基板上に形成されたパッシベーション層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えばパッシベーション層の平均厚さは、５ｎｍ〜５０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましく、１５ｎｍ〜２０μｍであることが更に好ましい。
本発明の太陽電池素子の形状及び大きさに制限はない。例えば、一辺が１２５〜１５６ｍｍの略正方形であることが好ましい。
【０１１３】
＜太陽電池素子の製造方法＞
本発明の太陽電池素子の製造方法は、ｐ型層及びｎ型層がｐｎ接合されてなるｐｎ接合部を有する半導体基板の少なくとも一方の面の少なくとも一部に、本発明のパッシベーション層形成用組成物を付与して組成物層を形成する工程と、前記組成物層を熱処理（焼成）して、パッシベーション層を形成する工程と、前記ｐ型層及びｎ型層の少なくとも一方の層上に、電極を配置する工程と、を有する。本発明の太陽電池素子の製造方法は、必要に応じてその他の工程を更に有していてもよい。
【０１１４】
本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることで、変換効率に優れる太陽電池素子を簡便な方法で製造することができる。
【０１１５】
半導体基板におけるｐ型層及びｎ型層の少なくとも一方の層上に電極を配置する方法としては、通常用いられる方法を採用することができる。半導体基板の所望の領域に、銀ペースト、アルミニウムペースト等の電極形成用ペーストを付与し、必要に応じて熱処理（焼成）することで電極を製造することができる。
【０１１６】
本発明のパッシベーション層が設けられる半導体基板の面は、ｐ型層であっても、ｎ型層であってもよい。中でも変換効率の観点からｐ型層であることが好ましい。
本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いてパッシベーション層を形成する方法の詳細は、既述のパッシベーション層付半導体基板の製造方法と同様であり、好ましい態様も同様である。
【０１１７】
次に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す工程図を断面図として示したものである。但し、この工程図は、本発明をなんら制限するものではない。
【０１１８】
図１（１）では、ｐ型半導体基板１をアルカリ水溶液で洗浄し、ｐ型半導体基板１の表面の有機物、パーティクル等を除去する。これにより、パッシベーション効果がより向上する。アルカリ水溶液による洗浄方法としては、一般的に知られるＲＣＡ洗浄等を用いる方法が挙げられる。
【０１１９】
その後、図１（２）に示すように、ｐ型半導体基板１の表面を、アルカリエッチング等を施し、表面に凹凸（テクスチャともいう）を形成する。これにより、受光面側では太陽光の反射を抑制することができる。尚、アルカリエッチングには、ＮａＯＨとＩＰＡ（ｉ−プロピルアルコール）とからなるエッチング溶液を使用することができる。
【０１２０】
次いで、図１（３）に示すように、ｐ型半導体基板１の表面にリン等を熱的に拡散させることにより、ｎ＋型拡散層２がサブミクロンオーダーの厚さで形成されるとともに、ｐ型バルク部分との境界にｐｎ接合部が形成される。
【０１２１】
リンを拡散させるための手法としては、例えば、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において、８００〜１０００℃で数十分の処理を行う方法が挙げられる。この方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、図１（３）に示すように、受光面（表面）以外に、裏面及び側面（図示せず）にもｎ＋型拡散層２が形成される。またｎ＋型拡散層２の上には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）層３が形成される。そこで、サイドエッチングを行い、側面のＰＳＧ層３及びｎ＋型拡散層２を除去する。
【０１２２】
その後、図１（４）に示すように、受光面及び裏面のＰＳＧ層３をフッ酸等のエッチング溶液を用いて除去する。更に裏面については、図１（５）に示すように、別途エッチング処理を行い、裏面のｎ＋型拡散層２を除去する。
【０１２３】
そして、図１（６）に示すように、受光面のｎ＋型拡散層２上に、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等によって、窒化ケイ素等の反射防止膜４を厚さ９０ｎｍ前後で設ける。
【０１２４】
次いで、図１（７）に示すように、裏面の一部に本発明のパッシベーション層形成用組成物をスクリーン印刷等にて塗布した後、乾燥後に３００〜９００℃の温度で熱処理（焼成）を行い、パッシベーション層５を形成する。
【０１２５】
図５に、裏面におけるパッシベーション層の形成パターンの一例を概略平面図として示す。図７は、図５のＡ部を拡大した概略平面図である。図８は、図５のＢ部を拡大した概略平面図である。図５に示すパッシベーション層の形成パターンの場合、図７及び図８からも分かるように、裏面のパッシベーション層５は後の工程で裏面出力取出し電極７が形成される部分を除き、ドット状にｐ型半導体基板１が露出したパターンで形成される。このドット状開口部のパターンは、ドット径（Ｌａ）及びドット間隔（Ｌｂ）で規定され、規則正しく配列していることが好ましい。ドット径（Ｌａ）及びドット間隔（Ｌｂ）は任意に設定できるが、パッシベーション効果及び少数キャリアの再結合を抑制する観点から、Ｌａが５μｍ〜２ｍｍでＬｂが１０μｍ〜３ｍｍであることが好ましく、Ｌａが１０μｍ〜１．５ｍｍでＬｂが２０μｍ〜２．５ｍｍであることがより好ましく、Ｌａが２０μｍ〜１．３ｍｍでＬｂが３０μｍ〜２ｍｍであることが更に好ましい。
【０１２６】
パッシベーション層形成用組成物が優れたパターン形成性を有している場合、このドット状開口部のパターンは、ドット径（Ｌａ）及びドット間隔（Ｌｂ）が、より規則正しく配列する。このことから、少数キャリア再結合抑制により好ましいドット状開口部のパターンが形成でき、太陽電池素子の発電効率が向上する。
【０１２７】
ここで、上記ではパッシベーション層を形成したい部位（ドット状開口部以外の部分）にパッシベーション層形成用組成物を塗布し、熱処理（焼成）することで、所望の形状のパッシベーション層を形成している。これに対し、ドット状開口部を含む全面にパッシベーション層形成用組成物を塗布し、熱処理（焼成）後にレーザー、フォトリソグラフィ等により、ドット状開口部のパッシベーション層を選択的に除去することもできる。また、ドット状開口部のようにパッシベーション層形成用組成物を塗布したくない部分に予めマスク材によりマスクすることで、パッシベーション層形成用組成物を選択的に塗布することもできる。
【０１２８】
次いで、図１（８）に示すように、受光面に、ガラス粒子を含む銀電極ペーストをスクリーン印刷等にて塗布する。図４は、太陽電池素子の受光面の一例を示す概略平面図である。図４に示すように、受光面電極は、受光面集電用電極８と受光面出力取出し電極９からなる。受光面積を確保するため、これら受光面電極の形成面積は少なく抑える必要がある。その他、受光面電極の抵抗率及び生産性の観点から、受光面集電用電極８の幅は１０〜２５０μｍで、受光面出力取出し電極９の幅は１００μｍ〜２ｍｍであることが好ましい。また、図４では受光面出力取出し電極９を２本設けているが、少数キャリアの取出し効率（発電効率）の観点から、受光面出力取出し電極９の本数を３本又は４本とすることもできる。
【０１２９】
一方、図１（８）に示すように、裏面には、ガラス粉末を含むアルミニウム電極ペースト及びガラス粒子を含む銀電極ペーストを、スクリーン印刷等にて塗布する。図９は、太陽電池素子の裏面の一例を示す概略平面図である。裏面出力取出し電極７の幅は特に制限されないが、後の太陽電池の製造工程での配線材料の接続性等の観点から、裏面出力取出し電極７の幅は、１００μｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。
【０１３０】
受光面及び裏面にそれぞれ電極ペーストを塗布した後は、乾燥後に大気中において４５０〜９００℃程度の温度で、受光面及び裏面ともに熱処理（焼成）して、受光面に受光面集電用電極８及び受光面出力取出し電極９を、裏面に裏面集電用アルミニウム電極６及び裏面出力取出し電極７を、それぞれ形成する。
【０１３１】
熱処理（焼成）後、図１（９）に示すように、受光面では、受光面電極を形成する銀電極ペーストに含まれるガラス粒子と、反射防止膜４とが反応（ファイアースルー）して、受光面電極（受光面集電用電極８、受光面出力取出し電極９）とｎ＋型拡散層２とが電気的に接続（オーミックコンタクト）される。一方、裏面では、ドット状にｐ型半導体基板１が露出した部分（パッシベーション層５が形成されなかった部分）では、熱処理（焼成）により、アルミニウム電極ペースト中のアルミニウムがｐ型半導体基板１中に拡散することで、ｐ＋型拡散層１０が形成される。本発明においては、パターン形成性に優れる本発明のパッシベーション層形成用組成物を用いることで、パッシベーション効果に優れたパッシベーション層を簡便な手法で形成でき、発電性能に優れた太陽電池素子を製造することができる。
【０１３２】
図２は、本実施形態に係るパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を示す工程図を断面図として示したものであり、裏面のｎ＋型拡散層２がエッチング処理によって除去された後に、更に裏面が平坦化されること以外は、図１と同様にして太陽電池素子を製造することができる。平坦化する際は、硝酸、フッ酸及び酢酸の混合溶液又は水酸化カリウム溶液に、半導体基板の裏面を浸す等の手法を用いることができる。
【０１３３】
図３は、本実施形態に係るパッシベーション層を有する太陽電池素子の製造方法の他の一例を示す工程図を断面図として示したものである。この方法では、ｐ型半導体基板１にテクスチャー構造、ｎ＋型拡散層２及び反射防止膜４を形成する工程（図３（１９）〜（２４））までは、図１の方法と同様である。
【０１３４】
反射防止膜４を形成した後、図３（２５）に示すように、パッシベーション層形成用組成物５を塗布する。図６に、裏面におけるパッシベーション層の形成パターンの一例を概略平面図として示す。図６に示すパッシベーション層の形成パターンでは、裏面の全面に、ドット状開口部が配列し、後の工程で裏面出力取出し電極が形成される部分にもドット状開口部が配列されている。
【０１３５】
その後、図３（２６）に示すように、裏面においてドット状にｐ型半導体基板１が露出した部分（パッシベーション層５が形成されなかった部分）から、ホウ素又はアルミニウムを拡散させ、ｐ＋型拡散層１０を形成する。ｐ＋型拡散層１０を形成する際に、ホウ素を拡散させる場合は、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）を含むガス中で、１０００℃付近の温度で処理する方法を用いることができる。但し、オキシ塩化リンを用いる場合と同様にガス拡散の手法であることから、基板の受光面、裏面及び側面にｐ＋型拡散層１０が形成されてしまうため、これを抑制するためにドット状開口部以外の部分をマスキング処理して、ホウ素がｐ型半導体基板１の不要な部分に拡散するのを防止する等の措置が必要である。
【０１３６】
また、ｐ＋型拡散層１０を形成する際にアルミニウムを拡散させる場合は、前記アルミニウムペーストをドット状開口部に塗布し、これを４５０〜９００℃の温度で熱処理（焼成）し、ドット状開口部からアルミニウムを拡散させてｐ＋型拡散層１０を形成し、その後ｐ＋型拡散層１０上のアルミニウムペーストからなる熱処理物層（焼成物層）を塩酸等によりエッチングする手法を用いることができる。
【０１３７】
次いで、図３（２７）に示すように、裏面の全面にアルミニウムを物理的に蒸着することで、裏面集電用アルミニウム電極１１を形成する。
【０１３８】
その後、図３（２８）に示すように、受光面にはガラス粒子を含む銀電極ペーストをスクリーン印刷等にて塗布し、裏面にはガラス粒子を含む銀電極ペーストをスクリーン印刷等にて塗布する。受光面の銀電極ペーストは図４に示す受光面電極の形状に合わせて、裏面の銀電極ペーストは図９に示す裏面電極の形状に合わせて、パターン状に付与する。
【０１３９】
受光面及び裏面にそれぞれ電極ペーストを塗布した後は、乾燥後に大気中４５０〜９００℃程度の温度で、受光面及び裏面ともに熱処理（焼成）して、図３（２９）に示すように、受光面に受光面集電用電極８及び受光面出力取出し電極９を、裏面に裏面出力取出し電極７を、それぞれ形成する。このとき、受光面では受光面電極とｎ＋型拡散層２が電気的に接続され、裏面では、蒸着により形成された裏面集電用アルミニウム電極１１と裏面出力取出し電極７とが電気的に接続される。
【０１４０】
＜太陽電池＞
本発明の太陽電池は、本発明の太陽電池素子の少なくとも１つを含み、前記太陽電池素子の電極上に配線材料が配置されて構成される。つまり、本発明の太陽電池は、前記太陽電池素子と、前記太陽電池素子の前記電極上に配置される配線材料と、を有する。
本発明の太陽電池は更に必要に応じて、配線材料を介して複数の太陽電池素子が連結され、更に封止材で封止されて構成される。前記配線材料及び封止材としては特に制限されず、当該技術分野で通常用いられているものから適宜選択することができる。
【０１４１】
図１０は、本発明の太陽電池の製造方法の一例を説明する図である。本発明の太陽電池は、例えば、図１０に示すように、ガラス板１６、封止材１４、配線部材１３を接続した太陽電池素子１２、封止材１４及びバックシート１５をこの順で積層し、この積層体を真空ラミネータ（例えば、株式会社エヌピーシー、「ＬＭ−５０×５０−Ｓ」）を用いて、配線部材の一部が露出するように、１４０℃の温度で５分間真空ラミネートすることにより製造することができる。
【実施例】
【０１４２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
【０１４３】
＜実施例１＞
（パッシベーション層形成用組成物１の調製）
一般式（Ｉ）で表される化合物としてペンタエトキシニオブ（北興化学工業株式会社、構造式：Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５、分子量：３１８．２）を２．９９７ｇ、一般式（ＩＩ）で表される有機化合物としてイソボルニルシクロヘキサノール（日本テルペン化学株式会社、商品名：テルソルブＭＴＰＨ）を１７．４６３ｇ、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（川研ファインケミカル株式会社、商品名：ＡＬＣＨ）を３．００３ｇ、及び溶媒としてテルピネオールを６．５４３ｇ混合して５分間混練し、パッシベーション層形成用組成物１を調製した。
【０１４４】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物１のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計（ＡｎｔｏｎＰａａｒ社、ＭＣＲ３０１）に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は２．５Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は２．５Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１４５】
（パッシベーション層の形成）
半導体基板として、表面がミラー形状の単結晶型ｐ型シリコン基板（株式会社ＳＵＭＣＯ、５０ｍｍ角、厚さ：７７０μｍ）を用いた。シリコン基板をＲＣＡ洗浄液（関東化学株式会社、Ｆｒｏｎｔｉｅｒ Ｃｌｅａｎｅｒ−Ａ０１）を用いて７０℃にて５分間、浸漬洗浄し、前処理を行った。
その後、シリコン基板にパッシベーション層形成用組成物１を付与し、シリコン基板を１５０℃で５分間加熱し、液状媒体を蒸散させることで乾燥処理した。次いで、シリコン基板を７００℃の温度で１０分間熱処理（焼成）した後、室温（２５℃）で放冷した。熱処理（焼成）は、拡散炉（ＡＣＣＵＲＯＮ  ＣＱ−１２００、株式会社日立国際電気）を用いて、大気中雰囲気下、最高温度７００℃、保持時間１０分間の条件で行った。
【０１４６】
（実効ライフタイムの測定）
上記で得られた評価用基板の実効ライフタイム（ＬＴ１）（μｓ）を、ライフタイム測定装置（日本セミラボ株式会社、ＷＴ−２０００ＰＶＮ）を用いて、室温（２５℃）で反射マイクロ波光電導減衰法により測定した。得られた評価用基板のパッシベーション層形成用組成物を付与した領域の実効ライフタイム（ＬＴ１）は、１３１２μｓであった。
【０１４７】
（１０日後の実効ライフタイム保持率）
上記で得られた実効ライフタイム（ＬＴ１）（μｓ）と、焼成後から１０日経過した後に上記と同様の方法で得られた実効ライフタイム（ＬＴ２）から得られた実効ライフタイム保持率は９５％であった。
【０１４８】
＜実施例２＞
（パッシベーション層形成用組成物２の調製）
ペンタエトキシニオブを３．０１５ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを２０．４８１ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを２．９８８ｇ、及びテルピネオールを３．５１６ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物２を調製した。
【０１４９】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物２のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は７．３Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は７．３Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１５０】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物２を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１３０５μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９６％であった。
【０１５１】
＜実施例３＞
（パッシベーション層形成用組成物３の調製）
ペンタエトキシニオブを２．９９８ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを１３．９９６ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを３．０４５ｇ、及びテルピネオールを９．９６３ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物３を調製した。
【０１５２】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物３のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は０．８Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は０．８Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１５３】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物３を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１２９８μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９７％であった。
【０１５４】
＜実施例４＞
（パッシベーション層形成用組成物４の調製）
ペンタエトキシニオブを１．５０３ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを１９．４０９ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを１．５０４ｇ、及びテルピネオールを７．５９８ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物４を調製した。
【０１５５】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物４のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は２．６Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は２．５Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１５６】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物４を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１３３３μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９７％であった。
【０１５７】
＜実施例５＞
（パッシベーション層形成用組成物５の調製）
ペンタエトキシニオブを１．４９６ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを２２．９５５ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを１．５５７ｇ、及びテルピネオールを３．９９４ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物５を調製した。
【０１５８】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物５のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は１０．９Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は１０．９Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１５９】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物５を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１３４５μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９５％であった。
【０１６０】
＜実施例６＞
（パッシベーション層形成用組成物６の調製）
ペンタエトキシニオブを２．２２７ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを１８．５３７ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを２．２２３ｇ、及びテルピネオールを７．００４ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物６を調製した。
【０１６１】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物６のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は３．７Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は３．６Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１６２】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物６を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１３２４μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９５％であった。
【０１６３】
＜実施例７＞
（パッシベーション層形成用組成物７の調製）
ペンタエトキシニオブを２．２６６ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを２３．９４５ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを２．２７４ｇ、及びテルピネオールを１．５０４ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物７を調製した。
【０１６４】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物７のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は２４．９Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は２４．９Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１６５】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物７を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１２８８μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９７％であった。
【０１６６】
＜実施例８＞
（パッシベーション層形成用組成物８の調製）
ペンタエトキシニオブを２．３７６ｇ、イソボルニルシクロヘキサノールを２０．８７７ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを２．２９８ｇ、及びテルピネオールを４．４８３ｇ混合して５分間混練して、パッシベーション層形成用組成物８を調製した。
【０１６７】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物８のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は６．４Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は６．４Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１．０となった。
【０１６８】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物８を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１３０４μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は９５％であった。
【０１６９】
＜比較例１＞
（パッシベーション層形成用組成物Ｃ１の調製）
エチルセルロースを１００．０ｇ及びテルピネオールを９００ｇ混合し、１５０℃で１時間攪拌して１０質量％エチルセルロース溶液を調製した。これとは別に、ペンタエトキシニオブを４．１４３ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを４．２７８ｇ、及びテルピネオールを６．５２０ｇ混合し、次に１０質量％エチルセルロース溶液１５．０６１ｇを混合して５分間混練して無色透明の溶液として、パッシベーション層形成用組成物Ｃ１を調製した。
【０１７０】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物Ｃ１のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は４１．１Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は０．６Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は６９となった。
【０１７１】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物Ｃ１を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１０７７μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は６％であった。
【０１７２】
＜比較例２＞
（パッシベーション層形成用組成物Ｃ２の調製）
ペンタエトキシニオブを２．２２９ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを２．２２３５ｇ、及びテルピネオールを１０．５０６ｇ混合し、次に比較例１の１０質量％エチルセルロース溶液の１５．０３２ｇを混合して５分間混練して無色透明の溶液として、パッシベーション層形成用組成物Ｃ２を調製した。
【０１７３】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物Ｃ２のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は３１．３Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は０．４Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は７８．３となった。
【０１７４】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物Ｃ２を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、９５４μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は１５％であった。
【０１７５】
＜比較例３＞
（パッシベーション層形成用組成物Ｃ３の調製）
ペンタエトキシニオブを１．５４２ｇ、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを１．５０３ｇ、及びテルピネオールを２５．３６４ｇ混合し、次に比較例１の１０質量％エチルセルロース溶液の１．５９１ｇを混合して５分間混練して無色透明の溶液として、パッシベーション層形成用組成物Ｃ３を調製した。
【０１７６】
（チキソ比）
上記で調製したパッシベーション層形成用組成物Ｃ１のせん断粘度を、調製直後（１２時間以内）、回転式せん断粘度計に、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着し、温度２５．０℃で、せん断速度１０ｓ−１及び１０００ｓ−１の条件でそれぞれ測定した。
せん断速度が１０ｓ−１の条件でのせん断粘度（η１）は０．１Ｐａ・ｓ、せん断速度が１０００ｓ−１の条件でのせん断粘度（η２）は０．０１Ｐａ・ｓとなった。せん断粘度が１０ｓ−１と１０００ｓ−１の場合でのチキソ比（η１／η２）は１０．０となった。
【０１７７】
（実効ライフタイムと実効ライフタイム保持率）
パッシベーション層形成用組成物Ｃ３を前処理したシリコン基板上に、実施例１と同様にしてパッシベーション層を形成し、同様にして評価した。実効ライフタイムは、１１５０μｓであった。１０日後の実効ライフタイム保持率は５１％であった。
実施例１〜８及び比較例１〜３の結果を表１にまとめて示した。
【０１７８】
【表１】
2016134557.tif 000012
【０１７９】
実施例１〜８に示したように、一般式（ＩＩ）で表される特定の有機化合物を含むパッシベーション層形成用組成物を用いた場合、良好なライフタイムとライフタイム保持率を有するパッシベーション層が形成できることが分かった。一方、一般式（ＩＩ）で表される特定の有機化合物を含有しない比較例１〜３は、ライフタイム保持率が低かった。
【符号の説明】
【０１８０】
１：ｐ型半導体基板、２：ｎ＋型拡散層、３：ＰＳＧ（リンシリケートガラス）層、４：反射防止膜、５：パッシベーション形成用組成物、６：アルミニウム電極ペースト、又はこれを熱処理（焼成）した裏面集電用アルミニウム電極、７：裏面出力取出し電極ペースト、又はこれを熱処理（焼成）した裏面出力取出し電極、８：受光面集電用電極ペースト、又はこれを熱処理（焼成）した受光面集電用電極、９：受光面出力取出し電極ペースト、又はこれを熱処理（焼成）した受光面出力取出し電極、１０：ｐ＋型拡散層、１１：裏面集電用アルミニウム電極、１２：太陽電池素子、１３：配線部材、１４：封止材、１５：バックシート、１６：ガラス板。
【図１】
2016134557.tif 000017
【図２】
2016134557.tif 000018
【図３】
2016134557.tif 000019
【図４】
2016134557.tif 000020
【図５】
2016134557.tif 000021
【図６】
2016134557.tif 000022
【図７】
2016134557.tif 000023
【図８】
2016134557.tif 000024
【図９】
2016134557.tif 000025
【図１０】
2016134557.tif 000026