DE102012004314A1 - Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht, Dünnschicht-Silizium-Absorber und seine Verwendung - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht umfasst mindestens die Verfahrensschritte: Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat, wobei zunächst eine a-Si-Schicht mit einer Dicke < 40 nm oder < 40 nm aufgebracht und anschließend derart kristallisiert wird, dass im ersten Fall in der Saatschicht Si-Körner mit einer (100)-Vorzugsorientierung und im zweiten Fall in der Saatschicht Si-Körner mit einer (111)-Vorzugsorientierung ausgebildet werden, anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die nunmehr Körner mit einer Vorzugsrichtung aufweisende Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur kristallisierten Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung, entsprechend der ursprünglichen Textur der Saatschicht, ausbildbar sind, und abschließende Strukturierung der Oberfläche der Si-Absorberschicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht, einen Dünnschicht-Silizium-Absorber und seine Verwendung.
  • Dem Stand der Technik nach ist eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung dünner Absorborberschichten, insbesondere polykristalliner Si-Schichten, bekannt, die mindestens einen Verfahrensschritt zur Rekristallisation einer a-Si-Schicht aufweisen.
  • So ist ein Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Si-Dünnschicht-Solarzelle im IHPT Jena entwickelt worden, was u. a. beschrieben ist in FVS • PV-UNI-NETZ/Workshop 2003/Poster II/S. 170–177 oder in 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1–5 September 2008, Valencia, Spain, pp. 2194–2198 oder in DE 100 42 733 A1 . Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird zunächst eine dünne amorphe Si-Schicht auf Glas abgeschieden, die anschließend mit einem gescannten cw-Laser kristallisiert wird. Hierbei entstehen Körner mit Abmessungen von über 10 μm. Auf diese grobkörnige Keimschicht wird zur Erzeugung einer Absorberschicht von einigen μm Dicke kontinuierlich weiter p-dotiertes Silizium epitaktisch abgeschieden und bei Erreichen einer Schichtdicke von 30 bis 50 nm jeweils wieder mittels Laserstrahl (Excimerlaser) aufgeschmolzen, d. h. Teilschicht für Teilschicht wird nacheinander aufgebracht und rekristallisiert. Diese Technologie wird als LLC (Layered Laser Crystallization) bezeichnet. Anschließend wird eine feinkörnige Emitterschicht aufgebracht, die eine natürliche Oberflächenrauigkeit aufweist. Auf diesen Emitter wird eine Aluminium-Elektrodenschicht aufgebracht, die als Rückreflektor dient und gleichzeitig mit dem rauen Emitter stark streuend wirkt. Damit ist eine „light trapping”-Struktur entstanden und die Absorberschicht ist auf wenige μm in ihrer Dicke begrenzbar.
  • Allgemein aus dem Stand der Technik bekannt ist zur großflächigen Rekristallisation von amorphen Precursor-Schichten neben der erwähnten Möglichkeit mittels Laserstrahl auch eine Rekristallisation mittels Elektronenstrahl.
  • Ein derartiges Rekristallisationsverfahren ist in Progr. Photovolt: Res. Appl. (2011); DOI: 101002/pip beschrieben, wobei auf einer auf einem Glassubstrat befindlichen SiC:B-Schicht ein polykrystalliner Silizium-Absorber mit ca. 10 μm Dicke und 1 × 10 mm2 großen Körnern dadurch erzeugt wird, dass auf die SiC:B-Schicht mittels LPCVD (low pressure chemical vapour deposition) eine 8 bis 13 μm dicke amorphe Si-Schicht abgeschieden und mittels Elektronenstrahl rekristallisiert wird. Die SiC:B-Schicht dient als Diffusionsbarriere, Kontaktschicht oder Dotierquelle Auch in DE 42 29 702 C2 und WO 95/20694 wird eine polykristalline Si-Schicht durch ein Zonenschmelzverfahren einer amorphen Si-Schicht mittels Elektronenstrahl erzeugt. In der Lösung, die in WO 95/20694 beschrieben ist, wird die rekristallisierte Schicht, die nunmehr grobkörnig und polykristallin ist und als Keimschicht dient, in einem nachfolgenden Epitaxieverfahren bis zur gewünschten Dicke verstärkt. In DE 42 29 702 C2 wird auf die im ersten Schritt mittels Elektronenstrahl rekristallisierte amorphe und damit erzeugte grobkristalline Si-Schicht eine Eisensilizidschicht epitaktisch aufgewachsen, die durch geeigneten Leistungseintrag, Substratvorheizung und Ziehgeschwindigkeit eine <111> Vorzugsorientierung erhält.
  • Die Wirkung einer Vorzugsorientierung der Körner eines polykristallinen Si-Dünnschichtfilms – insbesondere für photovoltaische Anwendungen – wird in Thin Solid Films 516, 6989–6993 (2008) so beschrieben, dass eine (100) Vorzugsorientierung eine gute Voraussetzung für eine bessere epitaktische Verdickung des polykristallinen Si-Films darstellt.
  • Über entstehende Vorzugsorientierungen von Körnern in polykristallinen Si-Dünnschichten nach der Rekristallisation einer amorphen Si-Schicht mit einem Excimer-Laser mit einer Vielzahl von Laserschüssen auf unterschiedlichen Substraten wurde in einigen Veröffentlichungen berichtet. So wird beispielsweise in J. Appl. Phys. 89, 5348 (2001) oder in J. Appl. Phys. 91, 2969 (2002) das Entstehen einer (111)-Textur in dem Si-Dünnschichtfilm bzw. in Jpn. J. Appl. Phys. 42, L135–L137 (2003) oder in J. Appl. Phys. 100, 083103 (2006) das Entstehen einer (100)-Textur beschrieben. Bisher konnte nicht geklärt werden, weshalb gerade eine bestimmte Textur in der rekristallisierten Schicht entsteht.
  • Allgemein bekannt ist, dass die elektronischen Eigenschaften von polykristallinem Si für die Anwendung von Dünnfilm-Transistoren und Dünnfilm-Solarzellen hauptsächlich durch die Größe und die Orientierung der Körner der grobkristallinen Si-Schicht bestimmt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht anzugeben, bei dem über die Einstellung der Größe und der Vorzugsorientierung der polykristallinen grobkörnigen Si-Absorberschicht die elektronischen Eigenschaften der Absorberschicht beeinflussbar sind, das eine Implementierung effektiver Lichteinfangstrukturen ermöglicht und das einfacher und leichter skalierbar im Vergleich zu bekannten Verfahren ist.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 oder 2 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht weist mindestens die folgenden Verfahrensschritte auf:
    • – Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat, wobei zunächst eine a-Si-Schicht mit einer Dicke < 40 nm aufgebracht und anschließend derart kristallisiert wird, dass in der Saatschicht Si-Körner mit einer (100)-Vorzugsorientierung ausgebildet werden,
    • – anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die nunmehr Körner aufweisende Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung, entsprechend der ursprünglichen Textur der Saatschicht, ausbildbar sind, und
    • – anschließende Strukturierung der Oberfläche der Si-Absorberschicht.
  • Wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine > 40 nm dicke a-Si-Schicht zur Ausbildung einer Si-Saatschicht aufgebracht, bilden sich bei der Kristallisation der a-Si-Schicht Si-Körner mit einer (111)-Vorzugsorientierung.
  • Im ersten Kristallisationsschritt der beiden Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der Kristallisation der als ersten aufgebrachten und als Saatschicht wirkenden a-Si-Schicht wird das überraschend gewonnene Ergebnis ausgenutzt, dass – unabhängig von der Art des Abscheidens der a-Si-Schicht und vom darunter liegenden Substrat – beim Kristallisationsprozess Si-Körner einer (100)-Vorzugsorientierung bei einer aufgebrachten Schichtdicke kleiner als 40 nm oder einer (111)-Vorzugsorientierung bei einer Schichtdicke größer als 40 nm ausgebildet werden. Verfahren zur Kristallisation sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Im zweiten Kristallisationsschritt entsteht eine großkörnige polykristalline Si-Schicht, die noch die Orientierungsinformation der Saatschicht besitzt und überwiegend (100) orientiert ist. Der zweite Kristallisationsschritt kann entweder dadurch realisiert werden, dass der Schichtstapel nur teilweise aufgeschmolzen wird, so dass die Saatschicht erhalten bleibt, oder dadurch, dass der Schichtstapel – also Absorberschicht und Saatschicht – vollständig aufgeschmolzen wird und durch die eingestellte Ziehgeschwindigkeit die Orientierungsinformation aus den bereits erstarrten Bereichen der Schmelze, d. h. hinter der Kristallisationsfront, in der lateralen Bewegung erhalten bleibt. Die relativ große – im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannter – Dicke, in der die Absorberschicht abgeschieden wird, ermöglicht die Strukturierung der Oberfläche der polykristallinen Si-Absorberschicht zur Erzeugung von „light trapping” Strukturen, da bei diesem Prozess 1 bis 2 μm abgetragen werden.
  • In Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass die a-Si-Saatschicht mittels CVD oder PVD aufgebracht wird. Das Aufbringen der a-Si-Saatschicht ist nicht auf die genannten Verfahren beschränkt.
  • Die Kristallisation der Saatschicht wird mit einem cw- oder gepulsten Laserstrahl oder einem Elektronenstrahl durchgeführt, die a-Si-Absorberschicht wird mittels eines lateral über die Schicht geführten Elektronen- oder Laserstrahls kristallisiert.
  • Als eine optionale Schicht kann vor dem Aufbringen einer a-Si Schicht zur Erzeugung einer Saatschicht eine zusätzliche als Diffusionsbarriere und/oder Kontaktschicht und/oder Dotierstoffquelle wirkende Schicht mit einer Dicke zwischen 5 nm und 500 nm auf dem Substrat abgeschieden werden. Als Material für die vor dem Abscheiden der a-Si-Saatschicht aufgebrachte Schicht wird insbesondere amorpher Silizium-Kohlenstoff oder Silizuimcarbid Si1-xCx mit 0 < x < 1 oder Siliziumnitrid (SiNx) verwendet, wahlweise undotiert oder mit mindestens einem der folgenden Elemente dotiert: Bor, Phosphor, Aluminium, Antimon, Arsen oder Indum.
  • In anderen Ausführungsformen wird als Substrat eine Folie, mindestens aufweisend eines der folgenden Elemente: Fe, Ti, Cr, V, Ni, Mo, W oder Ta, oder ein Gemenge, mindestens aufweisend eines der folgenden Elemente: C, N oder 0 sowie mindestens eines der folgenden Metallen wie Fe, Ni, Ti oder Al in unterschiedlichen Anteilen, verwendet wird.
  • Zur Erhöhung der Lichteinfangstrukturen wird die Oberfläche der kristallisierten Absorberschicht mittels eines Ätzprozesses mit einer KOH-/Isopropanol-Lösung strukturiert, die anschließend nachgereinigt und/oder planarisiert werden kann.
  • Auf die texturierte Oberfläche der Absorberschicht kann nun zur Vervollständigung des Solarzellenaufbaus ein Heterostruktur-Emitter aus amorphem Silizium (a:Si:H) aufgebracht werden. Abschließend wird eine TCO-Schicht deponiert, die die laterale Leitfähigkeit auf der Vorderseite der Solarzelle garantiert.
  • Wird die Saatschicht und die Absorberschicht mittels Elektronenstrahl kristallisiert, so wird in einer weiteren Ausführungsform die Temperatur der aufgeschmolzenen Schicht durch Messung der Farbtemperatur des Elektronenstrahl-Auftreffpunktes ermittelt. Dieses Signal kann als Regelgröße verwendet werden, so dass auch ohne Detail-Kenntnisse der Probenparameter wie Dicke und Art des Substrates oder Dicke der aufgebrachten Si-Schicht eine präzise Steuerung der Rekristallisation und damit der Korngröße möglich ist.
  • Die Erfindung betrifft auch einen Dünnschicht-Si-Absorber mit einer Dicke zwischen 5 μm und 15 μm, ausgebildet als grobkörnige polykristalline Schicht mit (100)-Vorzugsorientierung, wobei die Körner eine Größe bis zur Dicke der Absorberschicht aufweisen, und mit auf der Oberfläche angeordneten Lichteinfangstrukturen, herstellbar durch die folgenden Verfahrensschritte: Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat durch Aufbringen einer 20 nm bis 40 nm dicken a-Si-Schicht und Kristallisation dieser Schicht derart mittels eines Schmelzverfahrens, dass in der Schicht grobe Si-Körner einer Vorzugsorientierung (100) ausbildbar sind, anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die grobkörnige Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung (100) ausbildbar sind, und abschließende Texturierung der Si-Absorberschicht.
  • Die Erfindung umfasst auch einen Dünnschecht-Si-Absorber mit einer Dicke zwischen 5 μm und 15 μm, ausgebildet als grobkörnige polykristalline Schicht mit (111)-Vorzugsorientierung. Einzigster und wichtigster Unterschied zum vorher beschriebenen Dünnschicht-Si-Absorber ist das Aufbringen einer 40 nm dicken a-Si Saatschicht und deren Kristallisation mit dem Ergebnis der Ausbildung einer Si-Saatschicht mit Körnern, die eine (111)-Vorzugsorientierung aufweisen, die dann im Folgeschritt vergrößert werden und die Information über ihre Orientierung auf die Absorberschicht übertragen.
  • Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung des mit dem beschriebenen Verfahren hergestellten Dünnschicht-Si-Absorbers, aufweisend mindestens eine texturierte Si-Absorberschicht mit einer Dicke zwischen 5 und 15 μm, ausgebildet als grobkörnige polykristalline Schicht mit (100)-Vorzugsorientierung, zur Herstellung einer Solarzelle, wobei die Solarzelle als p/n- oder n/p-Struktur und/oder in einer Substrat- oder Superstrat-Konfiguration ausgebildet ist und/oder einen diffundierten Emitter oder einen Hetero-Emitter aufweist.
  • Auf einem Dünnschicht-Si-Absorber mit (111)-Vorzugsorientierung, hergestellt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, kann bespielsweise eine a-Si-Emitterschicht deponiert werden. Die dabei entstehende ideale (plane) Oberfläche ist vorteilhaft für die nachfolgenden Prozessierungsschritte für eine Dünnschicht-Solarzelle.
  • Die Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel anhand von Figuren näher erläutert.
  • Dabei zeigen
  • 1: schematisch die Morphologie der Körner in der Saatschicht in Abhängigkeit der Anzahl der Laserschüsse während des ersten Kristallisationsschrittes;
  • 2: Texturanteil in der Saatschicht nach Kristallisationin Abhängigkeit der Dicke der aufgebrachten a-Si-Schicht.
  • Auf ein Glassubstrat wird eine 30 nm dicke amorphe Si-Schicht als Saatschicht aufgebracht. Diese Saatschicht wird mittels Laser kristallisiert, wobei die Schicht einem gepulsten UV-Excimer Laser mit einer homogenisierten Strahlfläche ca. 100 Laserpulsen mit einer Pulslänge von 5 bis 250 ns ausgesetzt wird. Die Laserfluence wird ensprechend der Bedingungen für ein „Super Lateral Growth” (SLG) gewählt. In 1 ist schematisch die Morphologie der Körner in der Saatschicht in Abhängigkeit der Anzahl der Laserpulse dargestellt. Beim ersten Puls schmilzt die komplette a-Si-Schicht auf, der zweite Puls trifft dann auf eine poly-Si-Schicht, es treten kleine ungeschmolzene Inseln an der Grenzfläche Substrat/Silizium auf. Diese Inseln dienen als Keime für die Körner und die Ausbildung der Struktur mit kleinen und zufällig orientierten Körnern. Wird die Anzahl der Laserpulse bis etwa 30 erhöht, ist das Ergebnis eine Mischung von zufällig orientierten und größeren, bevorzugt orientierten Körnern. Letztendlich entstehen bei diesem Kristallisationsprozess nach 100 Pulsen Si-Körner mit einer (100)-Vorzugsorientierung. Anschließend wird mittels CVD-Verfahren auf diese Saatschicht eine 12 μm dicke amorphe Absorberschicht abgeschieden. Mittels eines Elektronenstrahls wird diese Schicht nun aufgeschmolzen, um die (100)-orientierten Körner zu vergrößern. Der Elektronenstrahl wird mit einer Ziehgeschwindigkeit größer 6 mm/s über die Probe geführt, der Energieeintrag beträgt 0,4 bis 1,6 J/mm2. Wenn die Schmelze erstarrt, wird die Gitterinformation der kristallisierten Saatschicht genutzt, um über die gesamte Dicke der Absorberschicht die (100)-Vorzugsorientierung zu erhalten. Da die Absorberschicht eine genügend große Dicke hat, werden nun Lichteinfangstrukturen in Form von Zufallspyramiden geätzt. Dafür wird der für Wafer-Solarzellen bekannte Standardprozess einer KOH/Isopropanol-Lösung verwendet. Die nach der KOH-Texturierung vorliegende Oberfläche bietet nun optimale Bedingungen für die nachfolgende Deposition eines Heterostruktur-Emitters aus amorphem Silizium (a-Si:C). Diese a-Si:H-Schicht wird in einer Dicke von ca. 5 nm aufgebracht. Letztendlich wird eine TCO-Schicht in einer Dicke von ca. 80 nm darauf abgeschieden, womit die Solarzelle komplettiert ist.
  • In 2 wird das bereits erwähnte überraschende Ergebnis deutlich, dass bei der Kristallisation der auf das Substrat aufgebrachten a-Si-Schicht Si-Körner einer (100)-Vorzugsorientierung entstehen – unabhängig von der Art des Abscheidens der a-Si-Schicht und vom darunter liegenden Substrat, jedoch abhängig von der Dicke der aufgebrachten A-Si-Schicht. Soll die Saatschicht die (100)-Vorzugsorientierung aufweisen, ist die a-Si-Schicht in einer Dicke kleiner 40 nm aufzubringen. Ist diese Schicht dicker als 40 nm, weisen die entstehenden Si-Körner eine (111)-Vorzugsorientierung auf.
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Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht mit mindestens den Verfahrensschritten – Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat, wobei zunächst eine a-Si-Schicht mit einer Dicke < 40 nm aufgebracht und anschließend derart in einem Schmelzverfahren kristallisiert wird, dass in der Saatschicht Si-Körner mit einer (100)-Vorzugsorientierung ausgebildet werden, – anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die nunmehr Körner aufweisende Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur kristallisierten Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung, entsprechend der ursprünglichen Textur der Saatschicht, ausbildbar sind, und – abschließende Strukturierung der Oberfläche der Si-Absorberschicht.
  2. Verfahren zur Herstellung einer dünnen Si-Absorberschicht mit mindestens den Verfahrensschritten – Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat, wobei zunächst eine a-Si-Schicht mit einer Dicke > 40 nm aufgebracht und anschließend derart in einem Schmelzverfahren kristallisiert wird, dass in der Saatschicht Si-Körner mit einer (111)-Vorzugsorientierung ausgebildet werden, – anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die nunmehr Körner aufweisende Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur kristallisierten Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung, entsprechend der ursprünglichen Textur der Saatschicht, ausbildbar sind, und – abschließende Strukturierung der Oberfläche der Si-Absorberschicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die a-Si-Saatschicht mittels CVD oder PVD aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzverfahren zur Kristallisation der Saatschicht und Ausbildung von Körnern mit Vorzugsorientierung in dieser Saatschicht mit einem CW- oder gepulsten Laserstrahl oder einem Elektronenstrahl durchgeführt wird
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die a-Si-Absorberschicht mittels Elektronenstrahl oder Laserstrahl kristallisiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschicht eine Schicht aus amorphem Silizium-Kohlenstoff oder Silizuimcarbid Si1-xCx mit 0 < x < 1 oder aus Sliziumnitrid (SiNx) aufgebracht wird, wahlweise undotiert oder mit mindestens einem der folgenden Elemente dotiert: Bor, Phosphor, Aluminium, Antimon, Arsen oder Indum.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat eine Metallfolie, insbesondere eine Edelstahlfolie, verwendet wird, mindestens aufweisend eines der folgenden Elemente: Fe, Ti, Cr, V, Ni, Mo, W oder Ta.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat eine Keramik verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung der Oberfläche der kristallisierten Absorberschicht mittels eines Ätzprozesses mit einer KOH-/Isopropanol-Lösung durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche der kristallisierten Absorberschicht nachgereinigt und/oder planarisiert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Kristallisation der Saatschicht und der Absorberschicht mittels Elektronenstrahl die Temperatur der aufgeschmolzenen Schicht durch Messung der Farbtemperatur des Elektronenstrahl-Auftreffpunktes ermittelt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen einer a-Si Schicht zur Erzeugung einer Saatschicht eine zusätzliche als Diffusionsbarriere und/oder Kontaktschicht und/oder Dotierstoffquelle wirkende Schicht mit einer Dicke zwischen 5 nm und 500 nm auf dem Substrat abgeschieden wird.
  13. Dünnschicht-Si-Absorber mit einer Dicke zwischen 5 μm und 15 μm ausgebildet als grabkörnige polykristalline Schicht mit (100)-Vorzugsorientierung, wobei die Körner eine Größe bis zur Dicke der Absorberschicht aufweisen, und mit auf der Oberfläche angeordneten Lichteinfangstrukturen, herstellbar durch die folgenden Verfahrensschritte: – Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat durch Aufbringen einer 40 nm dicken a-Si-Schicht und Kristallisation dieser Schicht derart mittels eines Schmelzverfahrens, dass in der Saatschicht grobe Si-Körner einer Vorzugsorientierung (100) ausbildbar sind, – anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die grobkörnige Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung (100) ausbildbar sind, – abschließende Texturierung der Si-Absorberschicht.
  14. Dünnschicht-Si-Absorber mit einer Dicke zwischen 5 μm und 15 μm ausgebildet als grobkörnige polykristalline Schicht mit (111)-Vorzugsorientierung, wobei die Körner eine Größe bis zur Dicke der Absorberschicht aufweisen, und mit auf der Oberfläche angeordneten Lichteinfangstrukturen, herstellbar durch die folgenden Verfahrensschritte: – Erzeugen einer Si-Saatschicht auf einem Substrat durch Aufbringen einer > 40 nm dicken a-Si-Schicht und Kristallisation dieser Schicht derart mittels eines Schmelzverfahrens, dass in der Saatschicht grobe Si-Körner einer Vorzugsorientierung (111) ausbildbar sind, – anschließende Abscheidung einer 5 μm bis 15 μm dicken a-Si-Absorberschicht auf die grobkörnige Saatschicht, die danach in einem einzigen Schritt mindestens teilweise aufgeschmolzen und derart kristallisiert wird, dass in der Si-Absorberschicht im Vergleich zur Saatschicht vergrößerte Si-Körner einer Vorzugsorientierung (111) ausbildbar sind, – abschließende Texturierung der Si-Absorberschicht.
  15. Verwendung des mit dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 3 bis 12 hergestellten Dünnschicht-Si-Absorbers, aufweisend mindestens eine texturierte Si-Absorberschicht mit einer Dicke zwischen 5 und 15 μm, ausgebildet als grobkörnige polykristalline Schicht mit (100)-Vorzugsorientierung, zur Herstellung einer Solarzelle, wobei die Solarzelle als p/n- oder n/p-Struktur und/oder in einer Substrat- oder Superstrat-Konfiguration ausgebildet ist und/oder einen diffundierten Emitter oder einen Hetero-Emitter aufweist.
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