TWI715798B - 聚矽氧烷、半導體用材料、半導體及太陽能電池製備方法 - Google Patents

聚矽氧烷、半導體用材料、半導體及太陽能電池製備方法 Download PDF

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Abstract

一種聚矽氧烷，含有至少一種選自下式1所示的分子結構片段，
Figure 106128583-A0101-11-0001-2
式1中，Q為含有醇羥基且主鏈碳原子數小於12的烷基、或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小於12且含雜原子的烷基；T為羥基、烷基、含有醇羥基且主鏈碳原子數小於12的烷基、或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小於12且含雜原子的烷基。使用本發明聚矽氧烷製備的摻雜漿料以及掩膜材料在具有優良擴散性的基礎上，同時還具有優良的阻隔性和極小的氣中擴散。並且，根據本發明的半導體製造方法，進一步減少了摻雜漿料中的摻雜雜質的氣中擴散，從而可以進一步提升摻雜的工藝質量。

Description

聚矽氧烷、半導體用材料、半導體及太陽能電池製備方法
本發明涉及聚矽氧烷、用於太陽能和半導體的材料、半導體單元的製備方法以及太陽能電池。具體涉及一系列聚矽氧烷的有機合成、用於太陽能和半導體的摻雜材料以及掩膜材料、使用此材料的半導體單元的製備方法以及太陽能電池。
在以往的半導體或者太陽能電池的製造中，在半導體基板中形成p型或者n型雜質擴散層的情況下，使用氣體摻雜劑或者摻雜漿料的方法均被提出過。但是，使用前述現有氣體摻雜劑或者摻雜漿料進行高溫熱擴散時，需要在非擴散面形成阻隔層。從而導致工藝過程冗長、複雜，同時成本也相應提高。如果使用離子注入方法，所需設備成本、維護成本都比較高。而且，現有漿料的性能、成本等難以達到一個有力平衡，導致其在太陽能電池產業中不具市場競爭力(文獻[1])。
特別是對於兩面都可以受光發電的雙面電池的製造工藝中，在太陽能電池所使用的半導體基板中使得p型以及n型的雜質擴散以形成雜質擴散層的工藝中，分別針對p型雜質擴散層以及n型雜質擴散層採用不同的步驟。但是這樣的方法存在步驟數增加的問題。針對這些問題，作為更簡便的方法，提出了在半導體基板上賦予含有受主元素的p型雜質擴散組合物，熱處理形成p型雜 質擴散層之後，利用p型雜質擴散組合物的熱處理物的一部分作為掩膜形成n型雜質擴散層的方法。
另外氣體摻雜劑一般為三溴化硼、膦、三氯氧磷等劇毒物質，對管路、尾氣吸收設備的要求較高，而且一旦洩露有發生大事故的可能、以及對周圍環境產生污染。
專利文獻[1]：魏青竹、陸俊宇、連維飛、倪志春，N型雙面電池及其製作方法：中國，CN201510020649.4[P].2015-01-15.[1]
為了解決現有半導體摻雜(包括太陽能電池p型和n型摻雜)中高成本、所使用的摻雜材料高毒性和環境污染性、摻雜的不均勻性而導致的良品率低下的缺陷，本發明提供一種聚矽氧烷、以及使用該聚矽氧烷製備的用於太陽能和半導體的材料、同時也提供了使用該用於太陽能電池和半導體的材料的半導體單元以及太陽能電池的製造工藝。
本發明公開了一種聚矽氧烷，含有至少一種選自下式1所示的分子結構片段，
Figure 106128583-A0101-12-0002-3
式1中，Q為含有醇羥基且主鏈碳原子數小於12的烷基、或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小於12且含雜原子的烷基；T為羥基、烷基、含有醇羥基且主鏈碳原子數小於12的烷基、或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小於12且含雜原子的烷基。
出於為了增加水中的溶解性、並且還通過與硼發生絡 合而提高硼分佈的均一性的考慮，所述Q較佳為式2所示的結構片段，
Figure 106128583-A0101-12-0003-4
式2中，X為碳原子數小於7的烷基、或者主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基；R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數小於3的取代基，或者R2與X上的碳原子連接成為環狀取代基。
出於為了使得聚矽氧烷易於熱分解、並且使得矽含量能夠使阻隔性和抑制氣中擴散的性能達到要求的考慮，所述X較佳為主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基。
在本文中使用時，「氣中擴散」表示：在擴散過程中，摻雜漿料或者掩膜材料中的擴散劑成分向其周圍的氣體中揮發，並在氣體中擴散。
出於水中溶解性、以及使得確保矽含量能夠使阻隔性、抑制氣中擴散的性能達到要求的考慮，較佳所述R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數為1的取代基，或者R2與X上的碳原子連接成為環狀取代基。進一步較佳地，所述R1、R2、R3分別獨立為氫原子。
所述聚矽氧烷較佳還含有莫耳含量1至99%的至少一種選自下式3所示的分子結構片段，
Figure 106128583-A0101-12-0003-5
式3中X1為碳原子數小於8的烷基、或碳原子數小於10的芳基；Y1為羥基、碳原子數小於10的芳基、或者碳原子數小於8的 烷基。
考慮到除了在有機溶劑中的溶解性之外，還保持一定程度在水中的溶解性，所述式2所示的分子結構片段的莫耳含量較佳為1至50%。
出於成本方面的考慮以及利用羥基的親水性來保持水中溶解度的考慮，所述Y1較佳為羥基。
出於為了增加水中的溶解性、並且還通過與硼發生絡合而提高硼分佈的均一性的考慮，較佳T為羥基、碳原子數小於8的烷基，或者含有式4所示的結構，
Figure 106128583-A0101-12-0004-6
式4中Z為碳原子數小於7的烷基、或者主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基；R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數小於3的取代基，或者R5與Z上的碳原子連接成為環狀取代基。
出於為了使得聚矽氧烷易於熱分解、並且使得矽含量能夠使阻隔性和抑制氣中擴散的性能達到要求的考慮，所述Z較佳為主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基。
出於為了使得聚矽氧烷中矽含量能夠使阻隔性和抑制氣中擴散的性能達到要求的考慮，所述T較佳為羥基。
由於環氧乙烷與聚合導致保存穩定性降低，較佳所述聚矽氧烷不含有環氧乙烷結構。
為了獲得良好的水溶性以及有機溶劑溶解性，所述聚矽氧烷較佳僅由Q為式2所示的分子結構片段構成的式1所示的分子結構片段組成。
由於單一分子的均勻性更好，所述分子結構片段較佳為相同的分子結構片段。
由於分子量過高溶解性總體降低，同時膠體化也容易發生，較佳所述聚矽氧烷的重均分子量為500至50000。
出於存放使用中即使分子量增大也不會導致局部不均勻的考慮，較佳所述聚矽氧烷的重均分子量為1000至11000。
出於延長保質期的考慮，較佳所述聚矽氧烷的重均分子量為1500至5500。
對於本發明的聚矽氧烷沒有特別限定，具體可列舉如下的例子。重複單元結構的實際排列方式並不限於下述結構例所示。
Figure 106128583-A0101-12-0005-7
Figure 106128583-A0101-12-0006-8
Figure 106128583-A0101-12-0007-9
Figure 106128583-A0101-12-0008-10
Figure 106128583-A0101-12-0009-11
Figure 106128583-A0101-12-0010-12
Figure 106128583-A0101-12-0011-14
Figure 106128583-A0101-12-0012-15
Figure 106128583-A0101-12-0013-16
Figure 106128583-A0101-12-0014-17
Figure 106128583-A0101-12-0015-18
Figure 106128583-A0101-12-0016-19
Figure 106128583-A0101-12-0017-20
本發明還公開了一種用於太陽能和半導體的材料(以下，也簡稱為「本發明的材料」)，其含有前文所述的聚矽氧烷。
所述的用於太陽能和半導體的材料，還可含有：摻雜劑成分A、高分子黏結劑B和溶劑C。
本發明的用於太陽能和半導體的材料在用作為掩模材料時也可以不含摻雜劑成分A。
對於摻雜劑成分A沒有特別的限定，較佳所述摻雜劑成分A為包含第5主族元素的化合物的n型摻雜劑成分、或者為包含第3主族元素的化合物的p型摻雜劑成分。
由於成本低、來源豐富，較佳所述摻雜劑成分A包含無機硼化合物成分、或者無機磷化合物成分。
由於考慮使用的安全性、低成本，進一步較佳所述摻雜劑成分A包含的無機硼化合物為三氧化二硼或者硼酸，無機磷化合物為磷酸。
為了使摻雜劑成分分佈均勻，較佳所述高分子黏結劑B的分子結構重複單元中包含醇羥基。
為了更好地適用於旋轉塗佈和印刷塗佈，較佳所述高分子黏結劑B的重均分子量範圍為1000至300000。出於易於熱分解以及適用於旋轉塗佈的考慮，進一步較佳所述高分子黏結劑B的重均分子量範圍為3000至50000。
對於所述高分子黏結劑沒有特別的限定，較佳聚丙烯醇或聚乙烯醇。
出於增加聚乙烯醇、聚丙烯醇在溶劑中的溶解性的考慮，較佳所述溶劑C由0至50%的水以及50至100%有機溶劑組成。
為了更好地適用於旋轉塗佈和印刷塗佈，所述有機溶劑較佳為沸點50至300℃的有機溶劑。
對於有機溶劑沒有特別的限定，較佳1-甲氧基-2-丙醇、二丙酮醇、2-丙醇、正丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、二乙二醇甲***、丙二醇、二乙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、α-松油醇、二乙二醇單甲醚、一縮二乙二醇、甲醇、乙醇、1，4-二氧六環、丙酮、丁酮、乳酸甲酯或乳酸乙酯等。
出於對前述用於太陽能和半導體的材料的保存穩定性以及成本控制方面的考慮，較佳所述摻雜劑成分A、高分子黏結 劑B、聚矽氧烷和溶劑C的總添加量相對於漿料的總質量為2至30%。出於進一步提高漿料的保存穩定性和成本控制方面的考慮，進一步較佳所述摻雜劑成分A、高分子黏結劑B、聚矽氧烷和溶劑C的總添加量相對於漿料的總質量為5至20%。
本發明還公開了一種半導體基板的半導體單元的製造方法。其使用了前述用於太陽能和半導體的材料。前述方法含有如下的步驟a至c，a.將本發明的材料作為第一導電型雜質擴散組合物塗佈在各半導體基板的一面，形成第一導電型雜質擴散組合物膜，b.對步驟a製備得到的形成有前述第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板進行加熱，使前述材料中的摻雜劑成分A中所含的第一導電型雜質向前述半導體基板中擴散，形成第一導電型雜質擴散層，c.在含有第二導電型雜質的氣體的氣氛下加熱前述半導體基板，使第二導電型的雜質向前述半導體基板中擴散，形成第二導電型雜質擴散層，其中，在步驟b以及c中，把兩片一組的前述半導體基板的各自形成了第一導電型的雜質擴散組合物膜的面相向放置。其中，在步驟b以及c中，把兩片一組的前述半導體基板的各自形成了第一導電型的雜質擴散組合物膜的面相向放置是為了減少摻雜劑成分對未塗佈面的污染以及在進行第二導電型雜質擴散時對第一導電型雜質擴散面的污染。
為了進一步防止第二導電型雜質對第一導電型雜質擴散面的污染，較佳地，前述步驟c在前述步驟b之後將第一導電 型雜質擴散組合物膜的熱處理物作為掩膜來進行。
為了縮短步驟、節約成本，較佳地，前述步驟c在前述步驟b之後連續於所述步驟b而進行。
為了降低對第一導電型擴散層的影響，較佳地，前述步驟c中，第二導電型雜質擴散層形成時的加熱溫度與前述步驟b中第一導電型雜質擴散層形成時的溫度相比低50至200℃。
為了調整半導體基板中第一導電型和第二導電型雜質的表面濃度，較佳還含有步驟d：在含有氧氣的氣氛下使半導體基板表面氧化。
為了縮短步驟、降低成本，較佳地，前述步驟d在前述步驟c之後連續於所述步驟c而進行。
為了減少第二導電型雜質進入第一導電型擴散面，同時又能使第二導電型雜質可以均勻地沉積在第二導電型擴散面，較佳地，在前述步驟b及c中，對前述兩片一組的半導體基板的多個組而言，以各組中前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成的面之間的距離為W1，以相鄰兩組間前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成面與其相反面之間的距離為W2，W1和W2滿足W1<W2。
為了進一步減少第二導電型雜質進入第一導電型擴散面，較佳地，前述步驟b及c中配置有多片半導體基板時，前述兩片一組的半導體基板的前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成的面之間的距離W1為0mm。
為了使前述用於太陽能和半導體的材料中的有機物充分分解，以及提升前述形成的第一導電型雜質擴散組合物膜對第二導電型雜質的阻隔性，較佳前述步驟b為在含有氧氣的氣氛下進 行。
為了降低切換氣氛帶來的工藝不穩定性，以及節約切換氣氛需要的穩定時間，較佳前述步驟b中的氣氛中氮氣與氧氣的比例與前述步驟c中的氣氛中氮氣與氧氣的比例相同。
為了降低對第一導電型擴散層的影響，較佳前述第一導電型為p型，前述第二導電型為n型。
本發明還公開了一種根據前述半導體單元製造方法製備的太陽能電池。
本發明的有益效果在於：首先，本發明所提供的聚矽氧烷不僅在有機體溶劑中具有良好的溶解性，而且在水中的溶解性也得到了改善，使其適用範圍得到擴大。
其次，使用本發明所提供的聚矽氧烷所製備的一種用於太陽能和半導體的材料，不僅具有良好擴散性，而且能夠在一定程度上降低成本，同時也具有良好的阻隔性，也可以適用於具有摻雜功能的掩膜材料。在半導體(包含太陽能電池)的硼、磷擴散工藝中，不需要額外的掩膜層也可以得到目標結果，同時達到了縮短工藝降低成本的目標。
第三，使用本發明所提供的聚矽氧烷所製備的不含摻雜劑的材料，可以適用於不希望在掩模處發生摻雜的擴散工藝。
第四，使用本發明所提供的半導體單元和太陽能電池的製造工藝，可以進一步利用前述的用於太陽能和半導體的材料，本工藝中不僅利用了前述材料的優良阻隔性和優良擴散性，同時還通過製造工藝的改進進一步提升了對摻雜時摻雜劑成分A向塗佈了本發明 中用於太陽能和半導體的材料之外的區域擴散(即氣中擴散)的抑制，縮短了步驟數和步驟時間。
1‧‧‧半導體基板
2‧‧‧第一導電型的雜質擴散組合物膜
3‧‧‧一面上形成了第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板
4‧‧‧擴散舟
5‧‧‧第一導電型的雜質擴散層
6‧‧‧第一導電型的雜質擴散組合物膜的熱處理物層
7‧‧‧n型半導體基板
8‧‧‧p型雜質擴散組合物膜
9‧‧‧p型雜質擴散層
10‧‧‧p型雜質擴散組合物膜的熱處理物
11‧‧‧磷矽玻璃層
12‧‧‧n型雜質擴散層
13‧‧‧防止反射層兼鈍化層
14‧‧‧p電極
15‧‧‧n電極
16‧‧‧擴散爐
圖1為阻隔性評價實驗矽片放置方式。
圖2為擴散性能以及氣中擴散評測實驗矽片放置方式。
圖3由圖3i、3ii和3iii組成為本發明的半導體單元的製造方法的一個示例的示意步驟剖面圖。
圖3i為一面上形成了第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板剖面圖。
圖3ii為上述一面上形成了第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板在擴散舟中的一種放置方式的剖面圖。
圖3iii為上述圖3ii的半導體基板熱擴散後的剖面圖。
圖4為第一導電型雜質擴散層形成時的半導體基板的設置的一個示例的示意剖面圖。
圖5由圖5i、5ii、5iii、5iv、5v、5vi和5vii組成為本發明的太陽能電池的製造方法的一個示例的示意步驟剖面圖。
圖5i為n型半導體基板剖面圖。
圖5ii為一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板剖面圖。
圖5iii為對上述圖5ii的半導體基板進行了p型雜質擴散後的剖面圖。
圖5iv為在圖5iii的基礎上進行了n型雜質擴散後的剖面圖。
圖5v為將圖5iv的半導體基板清洗後的剖面圖。
圖5vi為在圖5v的半導體基板上製備了防止反射層兼鈍化層後的剖面圖。
圖5vii為在圖5vi的半導體基板上製備電極後的剖面圖。
圖6為比較例的擴散舟上的半導體基板的配置示意剖面圖。
下面參照較佳具體例對本發明進行說明。具體例僅作例示之用，並不對發明加以限制，本發明的本質性內容並不必須具有具體例中記述的所有特徵。
本具體例的聚矽氧烷的重複單元結構中含有醇羥基，其適用於(但不僅限於)本發明的用於太陽能和半導體的材料。前述聚矽氧烷的合成中，可使用烷氧基矽烷(1)、烷氧基矽烷(2)、有機溶劑(3)、水(4)、酸催化劑(5)(參見後述)，反應的監控可使用凝膠滲透色譜(GPC)測試分子量來判斷反應終點。使用其製備的本發明的一種用於太陽能和半導體的材料含有摻雜劑成分(A)、高分子黏結劑(B)、聚矽氧烷和溶劑(C)。下面對本實施方式的聚矽氧烷的合成所涉及的化學品、以及本發明所述的一種用於太陽能和半導體的材料中各成分、使用了前述材料的半導體製造工藝、以及使用了本方法製備的太陽能電池進行說明。
《烷氧基矽烷(1)》
烷氧基矽烷(1)可以為一種或者多種，但是其分子結構中必須含有醇羥基，或者反應後可完全水解生成醇羥基的官能團(6)。作為官能團(6)可列舉出酯官能團、環氧丙烷官能團、環氧丁烷官能團、易水解醚類官能團等。
作為烷氧基矽烷(1)可列舉出3-縮水甘油基氧丙基 三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己烷)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基三甲氧基矽烷、3-(異丁烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷、三乙氧基(3-環氧丙基丙氧基)矽烷、二乙氧基(3-縮水甘油基氧基丙基)甲基矽烷、3-環氧丙氧丙基(二甲氧基)甲基矽烷、[8-(環氧丙基氧)-正辛基]三甲氧基矽烷等。
《烷氧基矽烷(2)》
烷氧基矽烷(2)可以為一種或者多種，但是其分子結構中不含上述烷氧基矽烷(1)中的官能團(6)。
作為烷氧基矽烷(2)可列舉出苯基三甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、環己基甲基二甲氧基矽烷等。
《有機溶劑(3)》
有機溶劑(3)為在小於110℃強酸條件下不易水解的、室溫下在100g水中溶解度高於30g、同時沸點高於110℃的有機溶劑。
作為有機溶劑(3)可列舉出1-甲氧基-2-丙醇、二丙酮醇、2-丙醇、正丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、二乙二醇甲***、丙二醇、二乙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、α-松油醇、二乙二醇單甲醚、一縮二乙二醇等。
《水(4)》
水(4)作為參與烷氧基矽烷(1)以及烷氧基矽烷(2)水解反應的反應物，可以列舉出自來水、去離子水、超純水等。
《酸催化劑(5)》
酸催化劑(5)用作為烷氧基矽烷(1)以及烷氧基矽烷(2)水解反應、並包括烷氧基矽烷(1)以及烷氧基矽烷(2)水解產物聚合的催化劑。除了對烷氧基矽烷(1)以及烷氧基矽烷(2)中與矽相連的烷氧基水解具有良好的催化作用之外，還需要具有對烷氧基矽烷(1)中與矽相連烷基類取代基中所含可完全水解生成醇羥基的官能團(5)水解的催化作用。
作為酸催化劑(5)可列舉出鹽酸、硫酸、磷酸(注：製備p型摻雜漿料時一般不使用磷酸)、硝酸、超強酸等。
《凝膠滲透色譜(GPC)》
凝膠滲透色譜(GPC)作為反應監控手段，使用的凝膠滲透色譜儀器為島津(shimazu)S3-4100。色譜柱：TSKgel SuperHM-H、尺寸6.0mmI.D.×15cm、部件號0018001，微粒子尺寸3&5微米。測試條件為：流動相四氫呋喃、流量0.2毫升/分、柱溫40℃、單個樣品執行時間30分。製作標準曲線所使用的標準樣品為聚苯乙烯。
《摻雜劑成分(A)》
摻雜劑成分(A)是半導體(包括太陽能電池)的製造中被普遍採用的化合物。摻雜劑成分(A)是包含含有第15族元素的化合物(本文中也簡稱為「第15族化合物」)的n型摻雜劑成分，或者是包含含有第13族元素的化合物(本文中也簡稱為「第13族化合物」)的p型摻雜劑成分。作為P型摻雜劑成分中所含的第13族化合物，可以列舉出B(OH)3、B2O3、Al2O3等，通過在摻雜劑成分(A)中包含1種以上這些化合物，可以在半導體基板中形成p型或者高濃度p型雜質擴散層，所述擴散層本身也可以作 為掩膜材料阻擋其它雜質的污染。作為n型摻雜劑成分中所含的第15族化合物，可以列舉出H3PO4、P2O5、Bi2O3等，通過在摻雜劑成分(A)中包含1種以上這些化合物，可以在半導體基板中形成N型或者高濃度N型雜質擴散層，所述擴散層本身也可以作為掩膜材料阻擋其它雜質的污染。
《高分子黏結劑(B)》
高分子黏結劑(B)具有將上述摻雜劑成分均勻分佈在摻雜漿料以及掩膜材料烘乾後所形成的固體成分裡的功能，這樣有助於對目標半導體基板的摻雜更均勻。
上述高分子黏結劑(B)為聚丙烯酸系非矽高分子，或者重複單元含有醇羥基的非矽系高分子。其中較佳重複單元含有醇羥基的非矽系高分子，例如聚乙烯醇、聚丙烯醇等。
《聚矽氧烷》
聚矽氧烷為本發明所提供的分子重複單元中含有醇羥基的矽氧烷。其中所含的矽原子在高分子氧化分解後形成的矽氧化物可以起到良好的阻隔作用來防止其他元素對漿料塗佈面的污染，同時也可以減少本發明的材料所含有的摻雜劑成分向外擴散，從而減少對外的污染，以及通過結合摻雜劑成分來提升摻雜性能。另外，其中含有的醇羥基也可以輔助高分子黏結劑(B)使摻雜劑成分的分佈更均勻，同時改善聚矽氧烷在水溶性摻雜漿料以及掩膜材料中的溶解性，從而可以在不影響摻雜劑成分的分佈均一性和穩定性的情況下，根據實際要求在更大的範圍內調整摻雜劑成分和聚矽氧烷的添加量。
《溶劑(C)》
溶劑(C)可以是不添加水的單一有機溶劑、有機溶劑的混合溶劑，也可以是有機溶劑與水的混合溶劑。單一溶劑的情況下較佳沸點高於100℃的有機溶劑，從而防止溶劑揮發過而影響塗膜的質量。在混合溶劑的情況下也可以選用沸點低於100℃的有機溶劑，如果使用了沸點低於100℃的有機溶劑，同時其中必須含有相對於溶劑總質量達到40質量%以上的沸點高於100℃的有機溶劑與水的混合溶劑。為了防止在塗膜工藝中，溶劑揮發過快影響性能，即使在混合溶劑中同樣較佳沸點高於100℃的溶劑。
溶劑(C)所含有的有機溶劑可列舉出1-甲氧基-2-丙醇、二丙酮醇、2-丙醇、正丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、二乙二醇甲***、丙二醇、二乙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、α-松油醇、二乙二醇單甲醚、一縮二乙二醇、甲醇、乙醇、1，4-二氧六環、丙酮、丁酮、乳酸甲酯、乳酸乙酯等。
《半導體基板的半導體單元的製造方法》
本發明半導體單元的製造方法可以是下述使用了多片的半導體基板的半導體單元的製造方法，前述方法含有如下的步驟a至c，步驟a.在各半導體基板的一面上塗佈第一導電型雜質擴散組合物，形成第一導電型雜質擴散組合物膜，步驟b.對形成了前述第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板進行加熱，使前述第一導電型雜質向前述半導體基板中擴散，形成第一導電型雜質擴散層，步驟c.在含有第二導電型雜質的氣體的氣氛下加熱前述半導體基板，使第二導電型的雜質向前述半導體基板中擴散，形成第二 導電型雜質擴散層，其中，在步驟b及c中，將兩片一組的半導體基板的各自形成了第一導電型雜質擴散組合物膜的面相向放置。
(步驟a)
如圖3i所示，在半導體基板1的一面上塗佈第一導電型雜質擴散組合物形成第一導電型雜質擴散組合物膜2。
第一導電型雜質擴散組合物的塗佈方法不做特別限定，適用於半導體基板的眾所周知的塗佈方法都可使用。例如，可以使用絲網印刷、照相凹版印刷等的印刷法、旋轉塗佈法、板刷塗佈、噴霧法、刮漿刀法、輥塗法或噴墨列印法等。
如圖3i中雖然對半導體基板1的一面的整個面上塗佈第一導電型雜質擴散組合物的形態進行了說明，但是在整個面的一部分上塗佈第一導電型雜質擴散組合物也是可以的。
還可以在半導體基板1的一面上形成了第一導電型雜質擴散組合物膜2之後設置去除第一導電型雜質擴散組合物膜2中的溶劑的至少一部分的乾燥步驟。乾燥步驟中，例如，加熱至100℃至300℃處理，使溶劑的至少一部分揮發。
作為半導體基板1，沒有特別的限制，例如可以列舉出雜質濃度1015至1016個原子/cm3的n型單晶矽、多晶矽以及混合了鍺、碳等其它元素的結晶矽基板。而且，還可以使用p型結晶矽或矽以外的半導體。
半導體基板1的厚度為50至300μm，外形為較佳一條邊為100至250mm的四方形。並且，為了去除切片損傷和自然氧化膜，較佳地，其經過以氫氟酸溶液和鹼溶液等進行的表面刻蝕 處理。
而且，使用鹼性溶液刻蝕半導體基板的兩面，較佳在兩面上形成被稱作絨面構造的微細凹凸構造。絨面構造為，例如是通過將矽基板浸泡在含有氫氧化鉀和異丙醇的80℃的溶液中形成的。
對於第一導電型雜質擴散組合物，沒有特別限制，較佳本發明所提供的摻雜漿料以及掩膜材料。
(步驟b)
如圖3ii所示，將一面上形成了第一導電型雜質擴散組合物膜2的半導體基板3設置為兩片一組的形式，將各自形成了第一導電型雜質擴散組合物膜2的面相向設置在擴散舟4中。
擴散舟4為了設置半導體基板而設有凹槽。擴散舟的凹槽尺寸和間距沒有特別限定。擴散舟相對於水準方向有傾斜也是可以的。擴散舟的材質為能夠耐擴散溫度之外沒有特別限定，但是較佳石英。
如圖3iii所示，將設置了半導體基板3的擴散舟4在擴散爐16中加熱，使第一導電型雜質向半導體基板1擴散，形成第一導電型雜質擴散層5。
這時，因為兩片一組的半導體基板如前述設置，即使雜質從雜質擴散組合物膜2向氣體中擴散，這樣也很難到達半導體基板的第一導電型雜質擴散組合物膜2形成面的反面。
第一導電型雜質擴散層5形成時的加熱處理溫度以及時間可以根據雜質擴散濃度、擴散深度等可以得到所期望的擴散特性適當設定。例如，可以設定800℃以上1200℃以下加熱擴散1 至120分鐘。
對於為了形成第一導電型雜質擴散層5的加熱處理的氣體氣氛沒有特別的限制，但是較佳氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、氙氣、氖氣、氪氣等的混合氣氛，進一步較佳氮氣和氧氣的混合氣氛，特佳是氧氣含量為體積含量5%以下的氮氣和氧氣的混合氣氛。為了可以抑制向外擴散，較佳在混合氣氛中存在氧氣的氣氛下進行第一導電型的雜質擴散。
對兩片一組的半導體基板的第一導電型雜質擴散組合物膜2形成的面之間的距離W1沒有特別限定，較佳5mm以下，最好是在1mm以下。
例如，如圖4所示，可以在擴散舟4的一個凹槽內設置兩片一組的半導體基板，為了有抑制向外擴散的傾向，較佳兩片一組的半導體基板的各第一導電型的雜質擴散組合物膜2形成的面之間的距離W1為短的距離。進一步較佳所述第一導電型的雜質擴散組合物膜2形成的面之間的距離W1為0mm，即間隔實質上為0mm(實質為接觸)。
對於半導體基板相鄰兩組間的前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成面的反面之間的距離W2沒有特別的限定，較佳1至5mm，進一步較佳1至3mm。
較佳地，對於前述兩片一組的半導體基板的多個組而言，以各組中前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成的面之間的距離為W1，以相鄰兩組間前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成面的反面之間的距離為W2，W1和W2滿足W1<W2。如上所述，連續於步驟b進行步驟c的情況下，擴散舟上的半導體基板的設置 不變，可以向半導體基板的另一面擴散雜質。
並且，較佳地，在步驟b之前，例如，將在一面上形成了第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板3在低於擴散時的熱處理溫度下且在含有氧氣的氣氛下進行加熱處理，以至少除去第一導電型雜質擴散組合物膜2中黏結劑樹脂等有機成分中的一部分。第一導電型的雜質擴散組合物膜2中的黏結劑樹脂等有機成分被除去至少一部分的情況下，半導體基板上的第一導電型雜質擴散組合物膜中的雜質成分的濃度能夠提高，第一導電型的雜質的擴散性也容易得到提高。
對於步驟b的氣體氣氛沒有特別限制，但是較佳氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、氙氣、氖氣、氪氣等的混合氣氛，進一步較佳含有氧氣的混合氣氛。較佳在含有氧氣的氣氛下進行，這樣第一導電型的雜質擴散組合物膜中的黏結劑等有機成分的熱分解將更容易。
氣體氣氛中的氧氣的含量沒有特別的限定，但是較佳體積含量20%以下，進一步較佳體積含量5%以下。
(步驟c)
步驟c的擴散舟上的半導體基板的設置為，與步驟b中說明的相同。即，將兩片一組的半導體基板的形成有各自的第一導電型雜質擴散組合物膜的面相向設置。
對於兩片一組的半導體基板的第一導電型的雜質擴散組合物膜2形成的面之間的距離W1沒有特別限定，較佳5mm以下，進一步較佳1mm以下。
例如，圖4所示，可以在擴散舟4的一個凹槽內設置 兩片一組的半導體基板，為了有抑制向外擴散的傾向，較佳兩片一組的半導體基板的各第一導電型的雜質擴散組合物膜2形成的面之間的距離W1為短的距離。進一步較佳地，所述第一導電型的雜質擴散組合物膜2形成的面之間的距離W1為0mm，即此間隔實質為0mm(實質為接觸)。
對於半導體基板相鄰組間的前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成面的反面之間的距離W2沒有特別限定，較佳1至5mm，進一步較佳1至3mm。
較佳地，對於前述兩片一組的半導體基板的多個組而言，以各組中前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成的面之間的距離為W1，以相鄰兩組間前述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成面的反面之間的距離為W2，W1和W2滿足W1<W2。如上所述，連續於步驟b進行步驟c的情況下，擴散舟上的半導體基板的設置不變，可以向半導體基板的另外一面擴散第二導電型雜質。
步驟c中，在流入含有第二導電型雜質的氣體的同時，加熱半導體基板，形成第二導電型的雜質擴散層。
作為含有第二導電型雜質的氣體，n型的情況下，可以為POCl3氣體，p型的情況下，可列舉為BBr3、BCl3等氣體。POCl3氣體例如為向POCl3溶液中鼓泡通入氮氣或者氮氣/氧氣的混合氣體，或者可以加熱POCl3溶液得到。
加熱溫度為，較佳750℃至1050℃，進一步較佳800℃至1000℃。
對於氣體氣氛沒有特別限定，但是較佳氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、氙氣、氖氣、氪氣等的混合氣氛，進一步較佳氮氣和 氧氣的混合氣氛，特佳氧氣的體積含有率5%以下的氮氣和氧氣的混合氣氛。
而且，因為能夠縮短氣體氣氛的變更的步驟時間，所以較佳不改變步驟b的氣氛即進行步驟c。特別是，步驟b中氣體的氣氛中氮氣和氧氣的比例和步驟c中氣體氣氛中的氮氣和氧氣的比例相同。這種情況下的較佳比率為：氧氣：氮氣的體積比=1：99至5：95。
如圖3iii所示，步驟b後，第一導電型的雜質擴散層5的上面殘留有第一導電型雜質擴散組合物膜的熱處理物層6。較佳將此作為對含有第二導電型雜質氣體的掩膜，來進行步驟c。這樣做的話，可以抑制第二導電型雜質向第一導電型的雜質擴散層5中混入。
步驟b和步驟c哪個先進行都是可以的，或者步驟c和步驟b也可以同時進行。將第一導電型的雜質擴散組合物膜的熱處理物層作為掩膜來使用的情況下，較佳步驟c在步驟b的後面進行。
而且，較佳在步驟b之後連續於步驟b而進行步驟c。例如，步驟b後，較佳不從燒成爐裡取出擴散舟即直接進行步驟c。在步驟b後，連續於步驟b而進行步驟c的話，稱作在b的步驟之後連續於步驟b而進行步驟c。
所述步驟c中形成第二導電型的雜質擴散層時的加熱溫度較佳比在前述b的步驟形成第一導電型的雜質擴散層時的加熱溫度低50至200℃。通過使得步驟c中形成第二導電型的雜質擴散層時的加熱溫度相比步驟b中形成第一導電型的雜質擴散層時的加 熱溫度低50至200℃，在步驟b之後連續於步驟b而進行步驟c的情況下，可以使對在步驟b中形成的第一導電型雜質擴散層的加熱的影響得以最小化，可以容易地控制第一導電型雜質的擴散。
步驟c中，因為與使用含有p型雜質的氣體進行擴散時相比，使用含有n型雜質的氣體進行擴散時的加熱溫度可以實現低溫，所以較佳第一導電型為p型，第二導電型為n型。
而且，本發明的半導體單元的製造方法為，較佳含有下述d的步驟。
d.含有氧氣氣氛下的使半導體基板表面氧化的步驟。
(步驟d)
對於步驟d進行的時間沒有特別的限定，較佳步驟b之後或者步驟c之後可以進行步驟d。較佳在c的步驟之後連續於步驟c而進行步驟d。這樣做的話，可以除去在本來不需要發生擴散的位置因向外擴散而產生的擴散層(污染層)。在步驟c後連續於步驟c而進行步驟d的話，稱作在c的步驟之後連續於步驟c而進行步驟d。
氣氛含有氧氣即可，對氣氛沒有特別的限定，可以使用氮氣、氬氣、氦氣、氙氣、氖氣、氪氣等與氧氣的混合氣氛。較佳氮氣和氧氣的混合氣氛，進一步較佳氧氣體積含量20%以上的氮氣和氧氣的混合氣氛，特佳純氧氣氣氛。氧氣含量越多，越可以提高氧化速度。
這些步驟之後，可以使用已知的方法來製造半導體單元。這些方法沒有特別的限定，例如可以列舉以下的方法作為一個例子。
在半導體基板的兩面上，形成防止反射層或者鈍化層。這些層可以使用各種已知的材料。這些層單層也可以多層也可以。例如，可以使用氧化矽層、氧化鋁層、SiNx層、非晶矽層層疊而成。這些層可以通過等離子CVD法、ALD(原子層堆積)法等的蒸鍍法、或者塗佈法形成。
而且，形成為兼具反射防止層與鈍化層功能的層也是可以的。作為那樣的層，可以列舉通過等離子CVD法形成的氮化物層。
在反射防止層與半導體基板之間還可以存在有含氧化矽、氧化鋁等的表面保護層。而且，即使部分改變反射防止層的組成也是可以的。
反射防止層在受光面以及內面的整面或者一部分的領域上形成也是可以的。在雜質擴散層的上表面，在反射防止層上設置接觸孔也是可以的。這樣做的話，接下來形成的電極和雜質擴散層可以形成電接觸。對接觸孔的形成方法沒有限定，但是較佳刻蝕。刻蝕中，針對反射防止層的材質可以採用合適的物質，例如，可以列舉氟化銨等。
適當的場合中，燒穿法也可以使用。燒穿法為：反射防止層之上形成電極之後，利用燒成過程使玻璃粒子熔融，反射防止層分解的同時電極和半導體基板黏合在一起的方法，其被成為燒成貫穿，即燒穿法。這種情況下，適用於反射防止層的材料為氮化矽。
接下來，在半導體基板的兩面上形成電極。沒有特別限定，可以使用電極的形成中通常使用的方法。
利用燒穿法的情況下，例如，可以使用含有金屬粒子 以及玻璃粒子的表面電極用金屬漿料。可以賦予表面電極用金屬漿料以使其在形成有雜質擴散層的領域上形成所希望的圖案，利用熱處理使金屬粒子貫通反射防止層或者鈍化層，從而在雜質擴散層上電極形成領域上形成表面電極。作為表面電極用金屬漿料，例如，可以使用該技術領域常用的銀漿等。
圖5中，將模式化展示本實施形態所涉及的兩面受光型太陽能電池單元製造方法的一個例子的步驟圖作為剖面圖示出。但是，本發明不受該步驟圖的任何限制。
半導體基板為n型半導體基板，第一導電型為p型，第二導電型為n型時的例子，使用圖5來說明。
首先，如圖5i所示準備了厚度為50μm至300μm左右的n型半導體基板7。該n型半導體基板7是通過將使用CZ(Czochrzlski)法、FZ(Floating Zone)法、EFG(Edge Difined Film Growth)法、鑄造法等形成的單結晶或者多結晶的矽錠切片而成的，例如，其中具有濃度為1×1015個原子/cm3至1×1019個原子/cm3的n型雜質(磷等)。
較佳n型半導體基板7經鹼水溶液清洗。利用鹼水溶液清洗，可以去除n型半導體基板7的表面上存在的有機物、粒子等，鈍化的效果也可以得到提高。
作為通過鹼性水溶液清洗的方法，可以舉例一般的眾所周知的RCA清洗法等。例如，將n型半導體基板7浸入到氨水-過氧化氫的混合溶液中，在60℃至80℃下處理，可以去除有機物以及粒子。清洗時間為，較佳10秒至10分鐘，進一步較佳30秒至5分鐘。
n型半導體基板7為，通過鹼刻蝕等方法，在兩面上，例如較佳形成金字塔構造的絨面構造(圖示無)。由此，可以抑制太陽光的反射。
接著，如圖5ii所示，在一面上塗佈p型雜質擴散組合物，形成p型雜質擴散組合物膜8。接著，如圖5iii中所示的那樣，將半導體基板7以各自的雜質擴散組合物膜形成的面相對的方式一起設置到擴散舟4中。
然後，進行熱擴散形成p型擴散層9。這個時候，p型雜質擴散組合物膜8通過以熱擴散為目的熱處理而形成熱處理物10。對於熱處理溫度較佳800℃至1200℃。
接下來如圖5iv所示，向POCl3溶液中通入氮氣或者氮氣與氧氣的混合氣氛鼓泡的同時，將n型半導體基板7加熱到750℃至950℃，磷矽玻璃層11和n型雜質擴散層12同時形成。p型雜質擴散組合物膜的熱處理物10作為掩膜層，可以抑制磷向p型雜質擴散層9形成的內面擴散。之後，在含有氧氣的氣氛下，對半導體基板進行氧化過程，以使得磷污染層氧化。經氧化的污染層p型雜質擴散組合物膜的熱處理物10以及磷矽玻璃層11是一體化的(圖中未示出)。
之後，如圖5v所示，除去p型雜質擴散組合物膜的熱處理物10以及磷矽玻璃11。作為除去的方法，例如可以列舉浸泡在氫氟酸等的刻蝕液中。
之後，如圖5vi所示，受光面以及內面上分別形成了防止反射層兼鈍化層13。關於防止反射層兼鈍化層13，可參見前文所述，可以列舉較佳例氮化矽層、氧化鈦層、氧化矽層或氧化鋁 層等。
此實施形態中，防止反射層兼鈍化層13在受光面以及內面的一部分領域上形成。
之後，如圖5vii所示，在受光面以及內面的各自的上表面，在不存在防止反射層兼鈍化層13的部分上形成p電極14以及n電極15。電極可通過賦予了可形成電極的漿料後進行加熱處理來形成。
圖5中，舉例說明了在n型半導體基板上的防止反射層兼鈍化層13上預先設置缺失部位、並在其上形成p電極14以及n電極15的方法。但是，防止反射層兼鈍化層13為在整個面上形成的情況下，作為電極形成用漿料使用含有具燒穿性玻璃粒子的漿料，燒成後貫穿防止反射層兼鈍化層13，可以實現雜質擴散層和電極的歐姆接觸。如上操作，可以得到太陽能單元。
《聚矽氧烷的合成》 製備例1：
Figure 106128583-A0101-12-0038-21
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入104.98克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、1.23克甲基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.23克)和水(40.47克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃， 並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A021。
製備例2：
Figure 106128583-A0101-12-0039-22
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入41.21克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、95.02克甲基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.44克)和水(78.47克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A021。
製備例3：
Figure 106128583-A0101-12-0039-23
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入98.07克3- 縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、9.14克苯基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.23克)和水(41.49克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A156。
製備例4：
Figure 106128583-A0101-12-0040-26
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入61.83克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、51.88克苯基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.26克)和水(47.09克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A156。
製備例5：
Figure 106128583-A0101-12-0041-27
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入102.93克2-(3,4-環氧環己烷)乙基三甲氧基矽烷、2.64克二甲基二甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.22克)和水(39.58克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時30分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4000±200。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A081。
製備例6：
Figure 106128583-A0101-12-0041-28
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入89.91克2-(3,4-環氧環己烷)乙基三甲氧基矽烷、16.63克甲基苯基二甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.23克)和水(41.05克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時30分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量1000±200。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。 得到本發明提供的聚矽氧烷A126。
製備例7：
Figure 106128583-A0101-12-0042-29
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入67.38克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、40.43克苯基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.26克)和水(45.87克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量10800±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A159。
製備例8：
Figure 106128583-A0101-12-0042-31
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入85.40克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、20.7克甲基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.25克)和水(44.21克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100 ℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量3000±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A029。
製備例9：
Figure 106128583-A0101-12-0043-32
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.24克)和水(42.83克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量6800±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷A221。
製備例10：
Figure 106128583-A0101-12-0043-33
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克 3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.24克)和水(42.83克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A221)。
製備例11：
Figure 106128583-A0101-12-0044-34
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.24克)和水(42.83克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A221)。
製備例12：
Figure 106128583-A0101-12-0045-35
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.24克)和水(42.83克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量8600±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A221)。
製備例13：
Figure 106128583-A0101-12-0045-36
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克2-(3,4-環氧環己烷)乙基三甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.23克)和水(41.08克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量9000±200。冷卻到40℃以下後， 轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A251)。
製備例14：
Figure 106128583-A0101-12-0046-38
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克3-縮水甘油基三甲氧基矽烷和130.47克二乙二醇單甲醚。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.32克)和水(56.78克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時30分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量1000±200。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A211)。
製備例15：
Figure 106128583-A0101-12-0046-39
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克甲基-3-縮水甘油基氧丙基二甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.23克)和水(41.65克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。 之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量10800±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20~40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A222)。
製備例16：
Figure 106128583-A0101-12-0047-40
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入112.47克甲基-3-縮水甘油基氧丙基二甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.22克)和水(40.83克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A232)。
製備例17：
Figure 106128583-A0101-12-0047-41
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入160克甲基-2-羥乙基二甲氧基矽烷和130克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後添加對甲苯磺酸(0.4克)和水(60克)的混合溶液。 滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A182)。
製備例18：
Figure 106128583-A0101-12-0048-42
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入120克雙(3-縮水甘油基氧丙基)二甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加濃硫酸(0.32克)和水(75克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A262)。
製備例19：
Figure 106128583-A0101-12-0048-43
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入70克3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基矽烷、40克甲基-2-羥乙基二甲氧基矽烷和130.47克3-甲氧基-3-甲基丁醇。加熱升溫至40℃，然後滴加對甲苯磺酸(0.32克)和水(60克)的混合溶液。滴加完成後繼續在40℃攪拌1小時。然後升溫至70℃，並攪拌1小時20分鐘。然後升溫至100℃，並攪拌1小時。之後升高油浴溫度至120度，攪拌。油浴升溫至120℃之後使用GPC檢測反應直至達到目標重均分子量4500±200克/莫耳。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的聚矽氧烷(A266)。
《用於太陽能和半導體的材料的製備》
本發明的用於太陽能和半導體的材料的包含但不僅限於摻雜漿料以及掩膜材料。
實施例1：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加16.67克上述製備例1合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例2：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶 解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加16.67克上述製備例1合成的聚矽氧烷。然後加入0.375克三氧化二硼，持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例3：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加16.67克上述製備例3合成的聚矽氧烷。然後加入0.75克三氧化二硼，持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例4：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.26克85重量%的磷酸水溶液。然後滴加16.67克上述製備例3合成的聚矽氧烷，並在80℃繼續攪拌1小時。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例5：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴 加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後滴加16.67克上述製備例4合成的聚矽氧烷，並在80℃繼續攪拌1小時。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例6：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加25克上述製備例4合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例7：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加25克上述製備例6合成的聚矽氧烷。然後加入0.375克三氧化二硼，持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例8：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴 加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加25克上述製備例6合成的聚矽氧烷。然後加入0.625克三氧化二硼，持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例9：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加25克上述製備例1合成的聚矽氧烷。然後依次加入0.625克三氧化二硼和0.2克三乙烯二胺，持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例10：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加16.67克上述製備例10合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例11：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加16.67克上述製備例10合成的聚矽氧烷。然後加入0.375克三氧化二硼，持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例12：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加16.67克上述製備例11合成的聚矽氧烷。然後加入0.75克三氧化二硼，持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例13：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.26克85重量%的磷酸水溶液。然後滴加16.67克上述製備例11合成的聚矽氧烷，並在80℃繼續攪拌1小時。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例14：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後滴加16.67克上述製備例10合成的聚矽氧烷，並在80℃繼續攪拌1小時。冷卻到40℃以下後，轉移到其它容器-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例15：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加25克上述製備例10合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例16：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加25克上述製備例10合成的聚矽氧烷。然後加入0.375克三氧化二硼，持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例17：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加25克上述製備例10合成的聚矽氧烷。然後加入0.625克三氧化二硼，持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例18：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加25克上述製備例10合成的聚矽氧烷。然後依次加入0.625克三氧化二硼和0.2克三乙烯二胺，持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例19：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加20克上述製備例10合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發 明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例20：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加16克上述製備例13合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例21：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加9克上述製備例14合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例22：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加17克上述製備例15合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發 明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例23：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加16.4克上述製備例16合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例24：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加6克上述製備例17合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例25：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加19克上述製備例18合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發 明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
實施例26：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後冷卻到40℃以下，滴加18.3克上述製備例19合成的聚矽氧烷。持續攪拌1小時後，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到本發明提供的一種用於太陽能和半導體的材料。
比較例1：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，轉移到其它容器並在-20至40℃保存。得到摻雜漿料。
比較例2：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加重均分子量4400克/莫耳的聚二甲基矽氧烷40質量%二乙二醇單甲醚溶液16.67克。持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，有油狀物析出。得到摻雜漿料均勻性不足。
比較例3：
室溫下，在大小合適的反應器中依次加入58.55克3-甲氧基-3-甲基丁醇和4.22克聚乙烯醇。加熱升溫至80℃，然後滴加36.00克水。滴加完成後繼續在80℃攪拌直至聚乙烯醇完全溶解。然後添加0.73克三氧化二硼，並在80℃繼續攪拌1小時。然後滴加重均分子量5000克/莫耳的聚苯基矽氧烷40質量%二乙二醇單甲醚溶液16.67克。持續攪拌1小時。冷卻至40℃以下，有油狀物析出。得到摻雜漿料均勻性不足。
《摻雜漿料以及掩膜材料的性能評測》
根據實施例1至26以及比較例1至3所製備的摻雜漿料及掩膜材料，分別使用旋轉塗佈條件塗佈在6英寸N型單晶矽片上，然後進行熱擴散來評測相關性能。旋塗條件分別為：(A)轉速1000rpm持續10秒、(B)轉速1500rpm持續10秒、(C)轉速2000rpm持續10秒。矽片A：半導體用單面拋光，CZ直拉法摻磷N型單晶矽片，晶向100，電阻率0.5-6Ω．cm，厚度625微米。矽片B：太陽能電池用雙面製絨，CZ直拉法摻磷N型單晶矽片，晶向100，電阻率1-7Ω．cm，厚度180微米。阻隔性評價時矽片放置方式如說明書附圖1，氣中擴散性評價時矽片放置方式如說明書附圖2。電阻測試儀：日本NAPSON四探針電阻率測試儀，手動版RT-70V/RG-7。性能測評結果如下：
Figure 106128583-A0101-12-0060-44
Figure 106128583-A0101-12-0061-66
從上述表1和表2中的測評結果可以發現，與比較例1的性能相比，添加了本發明所提供的聚矽氧烷的摻雜漿料以及掩膜材料在保持同等程度的擴散性的基礎上，阻隔性和對氣中擴散的抑制均得到了大幅度的提高。
實際應用包含但並不僅限於：上述實施例所述的聚合物結構、分子量，摻雜漿料的組成成分、含量，適用的半導體基材，塗佈的條件，擴散條件等。
實施例27：
首先，在兩面的表面上實施了絨面加工的n型半導體基板的一面上，用旋塗機在整個面上塗佈p型雜質擴散組合物，150℃乾燥1分鐘，製作了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。
接著，如圖3(ii)所示，擴散舟內，設置了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。兩片一組的半導體基板的各自的形成了p型雜質擴散組合物膜的面間的距離以及未形成p型雜質擴散組合物膜的面間的距離各為3mm。
然後，向流入O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的擴散爐(光洋熱處理股份有限公司、206A-M100)中，在設定為700℃的狀態下，導入擴散舟。之後，以15℃/min的速度升溫至950℃，在950℃熱處理30分鐘形成p型雜質擴散層。
然後，以10℃/min的速度降溫至830℃。在830℃，將O2：0.2L/min、N2：9.8L/min、以及在POCl3中鼓泡後的N2：1.5L/min流入擴散爐中處理5分鐘。之後，停止在POCl3中鼓泡的氮氣流，在O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的流入氣體中，同樣溫度下熱處理 12分鐘，在形成了p型雜質擴散組合物膜的領域外的位置處形成了n型雜質擴散層。之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散爐中取出n型半導體基板。
接下來，使用氫氟酸除去n型半導體基板的表面上殘存的玻璃層(p型雜質擴散組合物的人處理物10以及磷矽玻璃層11)。P型雜質擴散層領域的方塊電阻的平均值為65Ω/□，p型雜質擴散組合物膜形成的面的反面上形成的n型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為55Ω/□。
(p型雜質擴散層形成時的向外擴散的評價)
通過實施例27製作的半導體基板的n型雜質擴散層中，n型半導體基板表層的硼元素濃度用SIMS(二次離子質譜分析儀，Cameca公司、IMS-7F)來測定。一次離子使用了Cs+。N型半導體基板表層的硼濃度為在7×1017個原子/cm3以下，抑制了向n型半導體基板表層上的硼污染。
實施例28：
在兩面的表面上實施了製絨加工的n型半導體基板的一面上，使用旋轉塗佈在整個面上塗佈與實施例18一樣的p型雜質擴散組合物，150℃下乾燥1分鐘，製作了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。
接著，如圖3所示在擴散舟中設置一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。兩片一組的半導體基板的各自的形成了p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為0mm，未形成p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為3mm。
然後，流入O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的擴散爐(光 洋熱處理股份有限公司、206A-M100)中，在設定為700℃的狀態下，導入擴散舟。之後，以15℃/min的速度升溫至950℃，在950℃熱處理30分鐘形成p型雜質擴散層。
然後，以10℃/min的速度降溫至830℃。在830℃，將O2：0.2L/min、N2：9.8L/min、以及在POCl3中鼓泡後的N2：1.5L/min流入擴散爐中處理5分鐘。之後，停止在POCl3中鼓泡的氮氣流，在O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的流入氣體中，同樣溫度下熱處理12分鐘，在形成了p型雜質擴散組合物膜的區域外的位置處形成了n型雜質擴散層。之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散爐中取出n型半導體基板。
接下來，使用氫氟酸除去n型半導體基板的表面上殘存的玻璃層(p型雜質擴散組合物的人處理物10以及磷矽玻璃層11)。P型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為67Ω/□，p型雜質擴散組合物膜形成的面的反面上形成的n型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為56Ω/□。
(p型雜質擴散層形成時的向外擴散的評價)
通過實施例28製作的半導體基板的n型雜質擴散層中，n型半導體基板表層的硼元素濃度用SIMS(二次離子質譜分析儀，Cameca公司、IMS-7F)來測定。一次離子使用了Cs+。N型半導體基板表層的硼濃度為在6×1016個原子/cm3以下，抑制了向n型半導體基板表層上的硼污染。
實施例29：
在兩面的表面上實施了製絨加工的n型半導體基板的一面上，使用旋轉塗佈在整個面上塗佈與實施例18一樣的p型雜 質擴散組合物，150℃下乾燥1分鐘，製作了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。
接著，如圖3所示在擴散舟中設置一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。兩片一組的半導體基板的各自的形成了p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為0mm，未形成p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為3mm。
然後，向流入O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的擴散爐(光洋熱處理股份有限公司、206A-M100)中，在設定為700℃的狀態下，導入擴散舟。之後，以15℃/min的速度升溫至950℃，在950℃熱處理30分鐘形成p型雜質擴散層。
然後，以10℃/min的速度降溫至830℃。在830℃，將O2：0.2L/min、N2：9.8L/min、以及在POCl3中鼓泡後的N2：1.5L/min流入擴散爐中處理5分鐘。之後，停止在POCl3中鼓泡的氮氣流，在O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的流入氣體中，同樣溫度下熱處理12分鐘，在形成了p型雜質擴散組合物膜的區域外的位置處形成了n型雜質擴散層。之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散爐中取出n型半導體基板。
之後，以10℃/min的速度升溫至900℃，在900℃，O2：5L/min的氣流中，同樣溫度下熱處理20分鐘，將半導體基板的表面氧化。
之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散爐中取出n型半導體基板。
接下來，使用氫氟酸除去n型半導體基板的表面上殘存的玻璃層(p型雜質擴散組合物的人處理物10以及磷矽玻璃層 11)。p型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為60Ω/□，p型雜質擴散組合物膜形成的面的反面上形成的n型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為51Ω/□。
(p型雜質擴散層形成時的向外擴散的評價)
通過實施例29製作的半導體基板的n型雜質擴散層中，n型半導體基板表層的硼元素濃度用SIMS(二次離子質譜分析儀，Cameca公司、IMS-7F)來測定。一次離子使用了Cs+。N型半導體基板表層的硼濃度為在5×1015個原子/cm3以下，抑制了向n型半導體基板表層上的硼污染。
實施例30：
在兩面的表面上實施了製絨加工的n型半導體基板的一面上，使用旋轉塗佈在整個面上塗佈與實施例18一樣的p型雜質擴散組合物，150℃下乾燥1分鐘，製作了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。
接著，如圖3所示，在擴散舟中設置一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。兩片一組的半導體基板的各自的形成了p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為0mm，未形成p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為3mm。
然後，向流入O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的擴散爐(光洋熱處理股份有限公司、206A-M100)中，在設定為700℃的狀態下，導入擴散舟。之後，以15℃/min的速度升溫至950℃，在950℃熱處理30分鐘形成p型雜質擴散層。
之後，以10℃/min的速度降溫至900℃。在900℃，O2：5L/min的氣流中，同樣溫度下熱處理20分鐘，將半導體基板 的表面氧化。
然後，以10℃/min的速度降溫至830℃。在830℃，O2：0.2L/min、N2：9.8L/min、以及在POCl3中鼓泡後的N2：1.5L/min流入擴散爐中處理5分鐘。之後，停止在POCl3中鼓泡的氮氣流，在O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的流入氣體中，同樣溫度下熱處理12分鐘，形成了p型雜質擴散組合物膜的區域外的位置處形成了n型雜質擴散層。之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散爐中取出n型半導體基板。
接下來，使用氫氟酸除去n型半導體基板的表面上殘存的玻璃層(p型雜質擴散組合物的人處理物10以及磷矽玻璃層11)。p型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為62Ω/□，p型雜質擴散組合物膜形成的面的反面上形成了的n型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為61Ω/□。
(p型雜質擴散層形成時的向外擴散的評價)
通過實施例30製作的半導體基板的n型雜質擴散層中，n型半導體基板表層的硼元素濃度用SIMS(二次離子質譜分析儀，Cameca公司、IMS-7F)來測定。一次離子使用了Cs+。N型半導體基板表層的硼濃度為在2×1016個原子/cm3以下，抑制了向n型半導體基板表層上的硼污染。
實施例31：
在兩面的表面上實施了製絨加工的n型半導體基板的一面上，使用旋轉塗佈在整個面上塗佈與實施例18一樣的p型雜質擴散組合物，150℃下乾燥1分鐘，製作了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。
接著，如圖3所示，在擴散舟中設置一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。兩片一組的半導體基板的各自的形成了p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為0mm，未形成p型雜質擴散組合物膜的面間的距離為3mm。
然後，向流入O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的擴散爐(光洋熱處理股份有限公司、206A-M100)中，在設定為700℃的狀態下，導入擴散舟。
之後，以15℃/min的速度升溫至900℃，在900℃，O2：5L/min的氣流中，同樣溫度下熱處理20分鐘，將半導體基板的表面氧化。
之後，以15℃/min的速度升溫至950℃，在950℃熱處理30分鐘形成p型雜質擴散層。
然後，以10℃/min的速度降溫至830℃。在830℃，將O2：0.2L/min、N2：9.8L/min、以及在POCl3中鼓泡後的N2：1.5L/min流入擴散爐中處理5分鐘。之後，停止在POCl3中鼓泡的氮氣流，在O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的流入氣體中，同樣溫度下熱處理12分鐘，在形成了p型雜質擴散組合物膜的區域外的位置處形成了n型雜質擴散層。之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散爐中取出n型半導體基板。
接下來，使用氫氟酸除去n型半導體基板的表面上殘存的玻璃層(p型雜質擴散組合物的熱處理物10以及磷矽玻璃層11)。p型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為64Ω/□，p型雜質擴散組合物膜形成的面的反面上形成的n型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為65Ω/□。
(p型雜質擴散層形成時的向外擴散的評價)
通過實施例31製作的半導體基板的n型雜質擴散層中，n型半導體基板表層的硼元素濃度用SIMS(二次離子質譜分析儀，Cameca公司、IMS-7F)來測定。一次離子使用了Cs+。N型半導體基板表層的硼濃度為在4×1016個原子/cm3以下，抑制了向n型半導體基板表層上的硼污染。
比較例4：
在兩面的表面上實施了製絨加工的n型半導體基板的一面上使用旋轉塗佈在整個面上塗佈與實施例18一樣的p型雜質擴散組合物，150℃下乾燥1分鐘，製作了一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。
接著，如圖6所示，將各自的形成了p型雜質擴散組合物膜的面朝一個方向，在擴散舟中設置一面上形成了p型雜質擴散組合物膜的半導體基板。各半導體基板的距離全都為3mm。
然後，向流入O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的擴散爐(光洋熱處理股份有限公司、206A-M100)中，設定為700℃的狀態下，導入擴散舟。之後，以15℃/min的速度升溫至950℃，在950℃熱處理30分鐘形成p型雜質擴散層。
然後，以10℃/min的速度降溫至830℃。在830℃，O2：0.2L/min、N2：9.8L/min、以及在POCl3中鼓泡後的N2：1.5L/min流入擴散爐中處理5分鐘。之後，停止在POCl3中鼓泡的氮氣流，在O2：0.2L/min、N2：9.8L/min的流入氣體中，同樣溫度下熱處理12分鐘，在形成了p型雜質擴散組合物膜的區域外的位置處形成了n型雜質擴散層。之後，以10℃/min的速度降溫至700℃，從擴散 爐中取出n型半導體基板。
接下來，使用氫氟酸除去n型半導體基板的表面上殘存的玻璃層(p型雜質擴散組合物的人處理物10以及磷矽玻璃層11)。P型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為66Ω/□，p型雜質擴散組合物膜形成的面的反面上形成了的n型雜質擴散層區域的方塊電阻的平均值為56Ω/□。
(p型雜質擴散層形成時的向外擴散的評價)
通過比較例4製作的半導體基板的n型雜質擴散層中，n型半導體基板表層的硼元素濃度用SIMS(二次離子質譜分析儀，Cameca公司、IMS-7F)來測定。一次離子使用了Cs+。N型半導體基板表層的硼濃度為在1×1020個原子/cm3以下，在n型半導體基板表層上發生硼污染。
從上述評價結果可以發現，與比較例4的性能相比，本發明所述的半導體單元的製造方法可以非常有效地抑制硼向外擴散，特別是大大降低了對n型基板表面上的污染。
《工業上的可利用性》
本發明所提供的聚矽氧烷可以用於摻雜漿料、掩膜材料、半導體(包含太陽能電池)中。

Claims (32)

  1. 一種聚矽氧烷，其特徵在於：含有至少一種選自下式1所示的分子結構片段，
    Figure 106128583-A0305-02-0074-1
     式1中，Q為下式2所示的結構片段；T為羥基、烷基、含有醇羥基且主鏈碳原子數小於12的烷基或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小於12且含雜原子的烷基；
    Figure 106128583-A0305-02-0074-2
     式2中，X為碳原子數小於7的烷基或者主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基；R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數小於3的取代基，或者R2與X上的碳原子連接成為環狀取代基。
  2. 如請求項1之聚矽氧烷，其中，所述X為主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基。
  3. 如請求項1之聚矽氧烷，其中，所述R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數為1的取代基或者R2與X上的碳原子連接成為環狀取代基。
  4. 如請求項1至3中任一項之聚矽氧烷，其中，所述R1、R2、R3分別獨立為氫原子。
  5. 如請求項1至3中任一項之聚矽氧烷，其中，所述聚矽氧烷僅由Q為式2所示的分子結構片段構成的式1所示的分子結構片段組成。
  6. 如請求項5之聚矽氧烷，其中，所述分子結構片段為相同的分 子結構片段。
  7. 如請求項1至3中任一項之聚矽氧烷，其中，還含有莫耳含量1至99%的至少一種選自下式3所示的分子結構片段，
    Figure 106128583-A0305-02-0075-3
     式3中X1為碳原子數小於8的烷基或碳原子數小於10的芳基；Y1為羥基、碳原子數小於10的芳基或者碳原子數小於8的烷基。
  8. 如請求項7之聚矽氧烷，其中，所述式3所示的分子結構片段的莫耳含量為1至50%。
  9. 如請求項7之聚矽氧烷，其中，所述Y1為羥基。
  10. 如請求項1至3中任一項之聚矽氧烷，其中，T為羥基、碳原子數小於8的烷基或者含有式4所示的結構，
    Figure 106128583-A0305-02-0075-4
     式4中Z為碳原子數小於7的烷基或者主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基；R4、R5、R6分別獨立為氫原子、碳原子數小於3的取代基，或者R5與Z上的碳原子連接成為環狀取代基。
  11. 如請求項10之聚矽氧烷，其中，所述Z為主鏈非氫原子數小於7且含雜原子的烷基。
  12. 如請求項1至3中任一項之聚矽氧烷，其中，所述T為羥基。
  13. 一種用於太陽能和半導體的材料，其特徵在於含有：請求項1至12中任一項之聚矽氧烷，摻雜劑成分A，高分子黏結劑B，和 溶劑C。
  14. 如請求項13之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述摻雜劑成分A為包含第5主族元素的化合物的n型摻雜劑成分、或者為包含第3主族元素的化合物的p型摻雜劑成分。
  15. 如請求項14之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述摻雜劑成分A包含無機硼化合物成分或者無機磷化合物成分。
  16. 如請求項13之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述高分子黏結劑B的分子結構重複單元中包含醇羥基。
  17. 如請求項16之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述高分子黏結劑B的重均分子量範圍為1000至300000。
  18. 如請求項13之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述溶劑C由0至50%的水以及50至100%有機溶劑組成。
  19. 如請求項18之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述有機溶劑C為沸點50至300℃的有機溶劑。
  20. 如請求項13之用於太陽能和半導體的材料，其中，所述摻雜劑成分A、高分子黏結劑B、聚矽氧烷和溶劑C的總添加量相對於漿料的總質量為2至30%。
  21. 一種半導體基板的半導體單元的製造方法，其特徵在於：所述方法含有如下的步驟a至c，a.將請求項13至20中任一項所述的材料作為第一導電型雜質擴散組合物塗佈在各半導體基板的一面，形成第一導電型雜質擴散組合物膜，b.對步驟a製備得到的形成有所述第一導電型雜質擴散組合物膜的半導體基板進行加熱，使所述材料中的摻雜劑成分A中所含的第 一導電型雜質向所述半導體基板中擴散，形成第一導電型雜質擴散層，c.在含有第二導電型雜質的氣體的氣氛下加熱所述半導體基板，使第二導電型的雜質向所述半導體基板中擴散，形成第二導電型雜質擴散層，其中，在步驟b及c中，把兩片一組的所述半導體基板的各自形成了第一導電型的雜質擴散組合物膜的面相向放置。
  22. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟c是在所述步驟b後，將所述第一導電型雜質擴散組合物膜的熱處理物作為掩膜來進行。
  23. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟c在所述步驟b之後連續於所述步驟b而進行。
  24. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟c中，第二導電型雜質擴散層形成時的加熱溫度與所述步驟b中第一導電型雜質擴散層形成時的溫度相比低50至200℃。
  25. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，還含有步驟d：在含有氧氣的氣氛下使半導體基板表面氧化。
  26. 如請求項25之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟d在所述步驟c之後連續於所述步驟c而進行。
  27. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，在所述步驟b及c中，對所述兩片一組的半導體基板的多個組而言，以各組中所述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成的面之間的距離為W1，以相鄰兩組間所述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成面的反面之間的距離為W2，W1和W2滿足W1<W2。
  28. 如請求項27之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟b及c中多片半導體基板的配置中，所述兩片一組的半導體基板的所述第一導電型的雜質擴散組合物膜形成的面之間的距離為0mm。
  29. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟b為在含有氧氣的氣氛下進行。
  30. 如請求項29之半導體單元的製造方法，其中，所述步驟b中的氣氛中氮氣與氧氣的比例與所述步驟c中的氣氛中氮氣與氧氣的比例相同。
  31. 如請求項21之半導體單元的製造方法，其中，所述第一導電型為p型，所述第二導電型為n型。
  32. 一種由請求項21至31中任一項之半導體單元的製造方法製備的太陽能電池。
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