DE3017831A1 - Verfahren zum herstellen von platten- oder bandfoermigen siliziumkristallkoerpern mit einer der kolumnarstruktur gleichwertigen saeulenstruktur durch sintern - Google Patents
Verfahren zum herstellen von platten- oder bandfoermigen siliziumkristallkoerpern mit einer der kolumnarstruktur gleichwertigen saeulenstruktur durch sinternInfo
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-
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ^Q„ Unser Zeichen
Berlin und München VPA 80 P- 7 Q 5 8
Verfahren zum Herstellen von platten- oder bandförmigen
Siliziumkristallkörpern mit einer der Kolumnarstruktur 'gleichwertigen Säulenstruktur durch Sintern,
(Zusatz zum Patent Patentanmeldung P 29 27 086.8)
Die Hauptanmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von platten- oder bandförmigen Siliziumkristallkörpern mit einer der Kolumnarstruktur gleichwertigen Säulenstruktur,
insbesondere geeignet zur Weiterverarbeitung für großflächige Solarzellen, ohne Aufschmelzen des den
Siliziumkörper bildenden Grundmaterials, bei dem
a) das Siliziumpulver mit einer Körnung «: 1 /um mit einem
Binder zu einem Schlicker verrührt wird,
b) der Schlicker mit einem Ziehschuh auf einer Unterlage
zu einer Folie ausgezogen, die Folie getrocknet und" die Unterlage entfernt wird, und
c) die Siliziumfolie auf einer temperaturbeständigen, inerten Unterlage in Schutzgasatmosphäre bei einer
unterhalb 14000C liegenden Sintertemperatur so gesintert
wird, daß eine Lage von einkristallinen Siliziumkörnern mit einem der Foliendicke "angepaßten
Durchmesser entsteht.
■.-'-■ :
Bei dem in der Hauptanmeldung beschriebenen Verfahren wird
die Siliziumfolie auf einer Quarzglasunterlage im Argongasstrom bei 135O0C gesintert, wobei die Siliziumkörner
von kleiner 1 /um Durchmesser sich verdichten und so groß
werden, daß Körner mit einem Durchmesser größer der Foliendicke (ca. 150 /um) entstehen.
Edt 1 Plr/8.5.1980 . .. - ;
13QO46/0 434
- X- VPA 8OP 70 5 8 OE
Das Kornwachstum und der Schwund wird aber stark behindert durch die Oxidhaut (Schmelzpunkt >17OO°C),
welche jedes Siliziumkorn (Schmelzpunkt = 14-050C) umgibt.
Insbesondere muß weitere Sauerstoffzufuhr bei hohen Temperaturen vermieden werden.
Hochtemperaturbehandlungen von Silizium, wie Schmelz- und auch Sinterprozesse erfolgen meistens in Sinterofen,
welche mit oxidischem Materialien wie Aluminiumoxid und/oder Aluminiumsilikat ausgekleidet sind. Bei Verwendung
von Argon als Schutzgasatmosphäre beim Sintern läßt sich daher der Sauerstoff-Partialdruck bei den
hohen Sintertemperaturen nicht unter 10"" bis ΛΟΓ^ bar
absenken. Dies ist ausreichend, um eine Oxidschicht auf den Siliziumkörnern aufzubauen, welche das Kornwachstum
und damit den Sinterprozeß stark behindert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Bildung einer Oxidhaut auf der Siliziumoberfläche zu unterdrücken.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der
Sinterprozeß in einer aus Argon bestehenden Gasatmosphäre durchgeführt wird, welche einen Wasserstoffanteil von
maximal 20 VoI % enthält. Gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung wird der Wasserstoffanteil
auf 6 VoI % eingestellt.
Durch die Beimischung dieser geringen Anteile von Wasserstoff
zur Argonatmosphäre wird der Sauerstoffpartialdruck
—20
erheblich vermindert (bis unter 10" bar) und die Oxidbildung
auf den Siliziumkörnern völlig unterbunden. Zusätzlich wird durch die Bildung von Silanen (aus Si +
2Hp-^SiH-) der Materialtransport über die Gasphase ermöglicht
und damit die Sinterung begünstigt. Außerdem ist die Handhabung dieser Gasmischung noch völlig ungefährlich,
da bei diesen Anteilen an Wasserstoff im Reaktions-
130046/0434
80 P ? 0 5 8 DE
gas noch, keine Explosion auftreten kann.
2 Patentansprüche
13Ό046/0 434-
Claims (2)
- Patentansprüche.Jy Verfahren zum Herstellen von platten- oder bandförmigen Siliziumkristallkörpern mit einer der Kolumnarstruktur gleichwertigen Säulenstruktur, insbesondere geeignet zur Weiterverarbeitung für großflächige Solarzellen, ohne Aufschmelzen des den Siliziumkörper bildenden Grundmaterials, bei dem :a) das Siliziumpulver mit einer Körnung <1 /um mit einem Binder zu einem Schlicker verrührt wird,b) der Schlicker mit einem Ziehschuh auf einer Unterlage zu einer Folie ausgezogen, die Folie getrocknet und die Unterlage entfernt wird,c) die Siliziumfolie auf einer temperaturbeständigen, inerten Unterlage in Schutzgasatmosphäre bei einer unterhalb 14000C liegenden Sintertemperatur so gesintert wird, daß eine Lage von einkristallinen Siliziumkörnern mit einem der Foliendicke angepaßten Durchmesser entsteht nach Patent ... (= P 29 27 086.8),dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterprozeß in einer aus Argon bestehenden Gasatmosphäre durchgeführt wird, welche einen Wasserstoffanteil von maximal 20 VoI % enthält.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß der Wasserstoffanteil auf 6 VoI % eingestellt wird.0046/0434
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Patent Citations (5)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US-Z: Appl.Phys.Lett., Bd. 27, Nr. 8, 1975, S. 440-441 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS57175721A (en) | 1982-10-28 |
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