DE3017914A1

DE3017914A1 - Verfahren zum herstellen von platten- oder bandfoermigen siliziumkristallkoerpern mit der kolumnarstruktur gleichwertigen saeulenstruktur durch sintern

Info

Publication number: DE3017914A1
Application number: DE19803017914
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. Dr. 8210 Prien Schmelz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1980-05-09
Publication date: 1981-11-12

Description

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 Kolumnarstru1tur gleichwertigen Säulenstruktur, insbesondere geeignet zur \Teiterverarbeitung 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 in Argongasstrom bei 13500C gesintert, wobei die Silizitmw körner von kleiner 1 1um Durchmesser sich verdichten und so groß werden, daß Körner mit einem Durchmesser größer der Foliendicke (ca. 150 /um) entstehen. Bei Verwendung von Quarz glas als Sinterunterlage besteht die Gefahr, daß eine Veränderung in der äußeren Form der scheibenförmigen Unterlage auftritt, weil Quarzglas nicht strukturstabil ist und beim Sintern auskristallisiert.
Dabei wird die Sinterunterlage für weitere Prozesse unbrauchbar.
Die vorliegende Patentanmeldung dient einer Verbesserung des in der Hauptanmeldung beschriebenen Verfahrens insofern, als sie ein Verfahren zur Sinterung angibt, mit dem die Sinterunterlagen für weitere Sinterprozesse einsatzfähig bleibt und durch ihre verlängerte Lebensdauer das Verfahren kostengünstiger gestaltet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Sinterunterlage kristalliner oder körniger Quarz in Form von Quarzgut oder Quarzsand verwendet wird. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, entweder den Quarz als glatt-gepreßte Schüttung vorzugsweise in einer Dicke von 1 - 2 mm oder als Engobe auf einer Unterlage aus Aluminiumoxid mit einer Schichtstärke von beispielsweise 0,2 - 0,5 mm zu verwenden.
Um unerwünschte Dotierungen beim Sintern zu vermeiden, weist der Quarz einen Reinheitsgrad von > 99,9 % auf.
Unterhalb der Schmelztemperatur des Siliziums ist die Reaktion mit der Unterlage vernachlässigbar gering. Etwa haftengebliebener Quarzsand kann gemäß einem Ausrührungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung durch Sandstrahlen abgetragen werden.
Da die Sinterunterlage aus Quarz gut oder Quarzsand bereits aus einem kristallinen Festkörper besteht und damit strukturstabil ist, kann sie für beliebig viele Sinterprozesse verwendet werden.
7 Patentansprüche

Claims

Patentanscrüche.

1.Jverfahren zum Herstellen von platten- oder bandförmigen Siliziumkristallkörpern mit einer der olumnarstruktur 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 nach Patent ... (= P 29 27 086.8), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Sinterunterlage kristalliner oder körniger Quarz (SiO2) in Form von Quarzgut oder Quarzsand verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Quarz als glattgepreßte Schüttung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dicke der Schüttung auf 1 - 2 mm eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Quarz als Engobe auf einer Unterlage aus Aluminiumoxid verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dicke der Engobe auf 0,2 - 0,5 mm eingestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Quarz mit einem Reinheitsgrad von > 99,9 % verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nach dem Sintern der an dem Siliziumkörper eventuell haftengebliebene Quarzsand vorzugsweise durch Sandstrahlen entfernt wird.