DE3314197A1 - P-leitende amorphe siliziumlegierung mit grossem bandabstand und herstellungsverfahren dafuer - Google Patents
P-leitende amorphe siliziumlegierung mit grossem bandabstand und herstellungsverfahren dafuerInfo
- Publication number
- DE3314197A1 DE3314197A1 DE19833314197 DE3314197A DE3314197A1 DE 3314197 A1 DE3314197 A1 DE 3314197A1 DE 19833314197 DE19833314197 DE 19833314197 DE 3314197 A DE3314197 A DE 3314197A DE 3314197 A1 DE3314197 A1 DE 3314197A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- band gap
- alloy
- amorphous silicon
- oxygen
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 134
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 134
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 48
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 36
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 33
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 24
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 22
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000004298 light response Effects 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 2
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 claims 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 33
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 15
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 6
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 229910001188 F alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- VDRSDNINOSAWIV-UHFFFAOYSA-N [F].[Si] Chemical compound [F].[Si] VDRSDNINOSAWIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241000208140 Acer Species 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N germane Chemical compound [GeH4] QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 210000004692 intercellular junction Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229940071182 stannate Drugs 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/167—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table further characterised by the doping material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
Patentanwälte
DIpL-Ing. Hans-Jürgen Müller .:. V.'' ;..# ":' " \.;\.; 3314197
DipL-Cnem. Dr. Gerhard Schupf ner
Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger
Energy Conversion Devices, Ine 1675 West Maple Road
Troy, Michigan 48084 U.S.A.
P-LEITENDE AMORPHE SILIZIUMLEGIERUNG MIT GROSSEM BANDABSTAND UND HERSTELLUNGSVERFAHREN DAFÜR
33U197
P-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand
und Herstellungsverfahren dafür
Die Erfindung bezieht sich auf Sperrschicht-Fotoelemente und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei die Fotoelemente
aus Schichten amorpher Halbleiterlegierungen aufgebaut sind. Dabei ist wenigstens eine amorphe Siliziumlegierungsschicht
der Fotoelemente eine p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht mit großem Bandabstand, deren
elektrische Leitfähigkeit verbessert ist. Ein Vorteil besteht dabei darin, daß eine erhöhte Absorption in den
aktiven Schichten möglich ist, während gleichzeitig ein erhöhter Stromeinfang-Wirkungsgrad zur besseren Erzielung
von Kurzschlußströmen gegeben ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die verbesserten Lichtempfindlichkeits-Eigenschaften
fluorierter amorpher Siliziumlegierungen unter Anwendung der vorliegenden Erfindung in Sperrschicht-Fotoelementen
besser realisierbar sind. Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt in der Herstellung verbesserter
Sperrschicht-Fotoelemente vom pin-Typ aus amorphen Siliziumlegierungen, und zwar entweder in Form von Einzelzellen
oder von Mehrfachzellen, die aus mehreren Einzelzelleneinheiten bestehen.
Silizium ist die Grundlage der riesigen mit kristallinen Halbleitern befaßten Industrie und der Werkstoff, mit dem
teure hochwirksame (18 %) kristalline Solarzellen für die Raumfahrt hergestellt wurden. Für Anwendungszwecke auf der
Erde haben die kristallinen Solarzellen typischerweise
33U197
wesentlich geringere Wirkungsgrade in der Größenordnung von 12 % oder weniger. Als die Technologie der kristallinen
Halbleiter das Stadium der industriellen Verwertung erreichte, wurde sie zur Grundlage der heutigen riesigen Halbleiterbauelement-Fertigungsindustrie.
Dies beruhte auf der Fähigkeit der Wissenschaftler, im wesentlichen fehlerfreie Germanium- und insbesondere Siliziumkristalle zu ziehen und
diese zu nichteigenleitenden Materialien mit darin enthaltenen p- und η-leitenden Zonen zu machen. Dies wurde dadurch
erreicht, daß in das kristalline Material ppm-Mengen von als Donator (n) oder als Akzeptor (p) wirkenden Dotierstoffen
als substitutioneile Verunreinigungen in die im wesentlichen reinen kristallinen Materialien eindiffundiert
wurden, um ihre elektrische Leitfähigkeit zu steigern und ihren Leitfähigkeitstyp, also p- oder η-Leitfähigkeit, zu
steuern. Die Herstellungsverfahren für die Fertigung von pn-übergangs-Kristallen umfassen extrem komplexe, zeitraubende
und kostenintensive Vorgänge. So werden diese kristallinen Materialien, die in Solarzellen und als Stromregelvorrichtungen
einsetzbar sind, unter sehr sorgfältig kontrollierten Bedingungen hergestellt, indem einzelne
Silizium- oder Germanium-Einkristalle gezogen und, wenn pn-Übergänge erforderlich sind, diese Einkristalle mit
extrem kleinen und kritischen Mengen an Dotierstoffen
dotiert werden.
Mit diesen Kristallziehverfahren werden so relativ kleine
Kristalle erzeugt, daß Solarzellen den Zusammenbau von vielen Einkristallen erfordern, bis die erwünschte Fläche
für nur ein einziges Solarzellenpanel bedeckt ist. Die zur Herstellung einer Solarzelle mit diesem Verfahren erforder-
liehe Energiemenge, die durch die Größenbeschränkungen des
Siliziumkristalls bedingten Einschränkungen und die Notwendigkeit,
ein solches kristallines Material zuzuschneiden und zusammenzufügen, haben dazu geführt, daß der industrielle
Einsatz von kristallinen Halbleiter-Solarzellen für die Energieumwandlung an der unüberwindlichen Kostenbarriere
scheitert. Ferner weist kristallines Silizium eine indirekte Absorptionskante auf, was in einer schlechten
Lichtabsorption des Materials resultiert. Aufgrund der schlechten Lichtabsorption müssen kristalline Solarzellen
eine Mindestdicke von 50 jam aufweisen, um das einfallende
Sonnenlicht zu absorbieren. Selbst wenn das Einkristall-Material durch polykristallines Silizium mit entsprechend
billigeren Herstellungsverfahren ersetzt wird, bleibt die indirekte Absorptionskante doch erhalten; somit wird die
Materialdicke nicht verringert. Bei dem polykristallinen Material ergeben sich ferner Probleme hinsichtlich der
Korngrenzen und anderer Defekte, die üblicherweise nachteilig sind.
Zusammenfassend ist zu sagen, daß kristalline Silizium-Bauelemente
feste Parameter haben, die nicht in erwünschter Weise änderbar sind, daß sie große Materialmengen erfordern,
nur relativ kleinflächig herstellbar und in der Herstellung teuer und zeitaufwendig sind. Der Einsatz von Bauelementen
auf der Basis von amorphen Siliziumlegierungen kann diese Nachteile des kristallinen Siliziums ausschalten. Eine
amorphe Siliziumlegierung hat eine Absorptionskante mit Eigenschaften ähnlich denjenigen eines Halbleiters mit
direktem Bandabstand, und es ist nur eine Materialdicke von 1 pm oder weniger erforderlich für die Absorption der
gleichen Menge Sonnenlicht, die von dem 50 jum dicken kristallinen
Silizium absorbiert wird. Ferner können amorphe Siliziumlegierungen schneller, leichter und großflächiger
als kristallines Silizium hergestellt werden. Somit wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um
Verfahren zum leichten Abscheiden amorpher Halbleiterlegierungen oder -filme zu entwickeln, wobei erwünschtenfalls
relativ große Flächen umfaßt werden sollen, die nur durch die Größe des Abscheidungsapparats beschränkt sind,
und wobei eine einfache Dotierung zur Bildung von p- und η-leitenden Materialien stattfinden kann, wenn pn-Übergangs-Bauelemente
daraus herzustellen sind, die ihren kristallinen Gegenstücken äquivalent sind. Über viele Jahre
waren diese Bemühungen im wesentlichen unproduktiv. Amorphe ■ Silizium- oder Germaniumfilme (also solche der Gruppe IV)
sind normalerweise vierfach koordiniert, und es wurde festgestellt, daß sie Mikroleerstellen und freie Bindungen
sowie weitere Defekte aufweisen, die in ihrem Bandabstand eine hohe Dichte örtlicher Zustände erzeugen. Das Vorhandensein
einer hohen Dichte örtlicher Zustände im Bandabstand amorpher Siliziumhalbleiterfilme resultiert in einem
niedrigen Lichtleitfähigkeitsgrad und einer kurzen Ladungsträger-Lebensdauer, so daß solche Filme für Lichtempfangs-Anwendungen
ungeeignet sind. Ferner können solche Filme nicht erfolgreich dotiert oder anderweitig dahingehend
modifiziert werden, daß das Fermi-Niveau nahe an die Leitungs- oder Valenzbänder verschoben wird, wodurch die
Filme ungeeignet für die Herstellung von pn-Übergängen für Solarzellen und Stromregeleinrichtungen sind.
Bei dem Versuch der Minimierung der vorgenannten Probleme, die bei amorphem Silizium (das ursprünglich als elementar
angesehen wurde) auftreten, wurden von W.E. Spear und P.G.
Le Comber vom Carnegie Laboratory of Physics, University of Dundee, Schottland, Arbeiten im Hinblick auf eine substitutionelle
Dotierung von amorphem Silizium durchgeführt ("Substitutional Doping of Amorphous Silicon", veröffentl.
in Solid State Communications, Bd. 17, 1193-1196, 1975), und zwar zum Zweck der Verringerung der örtlichen Zustände
im Bandabstand in amorphem Silizium, so daß dieses besser an eigenleitendes kristallines Silizium angenähert werden
würde, und zur substitutioneilen Dotierung der amorphen Materialien mit geeigneten klassischen Dotierstoffen, wie
bei der Dotierung von kristallinen Materialien, um diese nichteigenleitend und p- oder η-leitend zu machen.
Die Verringerung der örtlichen Zustände wurde durch Glimmentladungs-Abscheidung
von amorphen Siliziumfilmen erreicht, wobei Silangas (SiH.) durch ein Reaktionsrohr geschickt
wurde, in dem das Gas durch eine HF-Glimmentladung zersetzt und auf dem Substrat bei einer Substrattemperatur
von ca. 500-600 K (227-327 0C) abgeschieden wurde. Das so
auf dem Substrat abgeschiedene Material war ein eigenleitendes amorphes Material, bestehend aus Silizium und Wasserstoff.
Zur Erzeugung eines dotierten amorphen Materials wurde Phosphingas (PH3) für die η-Leitfähigkeit oder
Diborangas (B2Hg) für die p-Leitfähigkeit mit dem
Silangas vorgemischt und durch das Glimmentladungs-Reaktionsrohr
unter den gleichen Betriebsbedingungen geschickt. Die Gaskonzentration der eingesetzten Dotierstoffe lag
zwischen ca. 5 χ 10 und 10 Volumenteilen. Das so abgeschiedene Material war nichteigenleitend und vom n-
oder p-Leitungstyp.
^ 18
Durch die Arbeiten anderer ist heute bekannt, was diese Wissenschaftler nicht·wußten, nämlich, daß der Wasserstoff
im Silan sich bei optimaler Temperatur mit vielen der freien Bindungen des Siliziums während der Glimmentladungs-Abscheidung
verbindet, wodurch die Dichte der örtlichen Zustände im Bandabstand erheblich reduziert wird, so daß
die elektronischen Eigenschaften des amorphen Materials besser an diejenigen des entsprechenden kristallinen
Materials angenähert werden.
Der Einbau von Wasserstoff bei dem vorgenannten Verfahren hat jedoch Grenzen, die auf dem unveränderlichen Wasserstoff/Silizium-Verhältnis
im Silan sowie auf verschiedenen Si:H-Bindungskonfigurationen basieren, die zu neuen Lockerungszuständen
führen. Daher bestehen grundsätzliche Einschränkungen bei der Verminderung der Dichte örtlicher
Zustände in diesen Materialien.
Erheblich verbesserte amorphe Siliziumlegierungen mit wesentlich verminderten Konzentrationen örtlicher Zustände
in ihren Bandabständen und mit elektronischen Eigenschaften hoher Güte wurden durch Glimmentladung (vgl. die US-PS
4 226 898) sowie durch Aufdampfen (vgl. die US-PS 4 217 374) hergestellt. Wie in diesen Patentschriften
erläutert ist, wird Fluor in die amorphe Silizium-Halbleiterlegierung eingebaut, um die Dichte örtlicher Zustände in
dieser wesentlich herabzusetzen. Aktiviertes FLuor bindet sich besonders leicht an Silizium in dem amorphen Körper, so
daß die Dichte örtlicher Defektzustände in diesem erheblich verringert wird, weil die geringe Größe, die hohe Reaktionsfreudigkeit und Spezifität der chemischen Bindung der
■"A
Fluoratome es diesen ermöglicht, eine in höherem Maß fehlerfreie amorphe Siliziumlegierung zu erzielen. Das
Fluor bindet sich an die freien Bindungen des Siliziums und bildet eine - wie angenommen wird - hauptsächlich ionische
stabile Bindung mit flexiblen Bindungswinkeln, was in einer stabileren und wirksameren Kompensation oder Änderung
resultiert, als sie durch Wasserstoff und andere Kompensationsoder Änderungsmittel gebildet wird. Fluor verbindet
sich ferner in bevorzugter Weise mit Silizium und Wasserstoff, wobei der Wassserstoff in vorteilhafterer Weise
genutzt wird, da Wasserstoff mehrere Bindungsoptionen hat. Ohne Fluor kann sich Wasserstoff nicht in erwünschter Weise
in dem Material binden, sondern bewirkt einen zusätzlichen Defektzustand im Bandabstand sowie im Material selbst.
Daher wird Fluor als ein wirksameres Kompensations- oder
Änderungselement als Wasserstoff betrachtet, wenn es entweder für sich oder mit Wasserstoff wegen seiner hohen
Reaktionsfreudigkeit, Spezifität der chemischen Bindung und hohen Elektronegativität eingesetzt wird.
Beispielsweise kann eine Kompensation nur mit Fluor oder in Verbindung mit Wassserstoff durch Zugabe dieses Elements
bzw. dieser Elemente in sehr geringen Mengen (z. B. Bruchteilen von 1 Atom-%) erreicht werden. Die Fluor- und
Wasserstoffmengen, die besonders bevorzugt eingesetzt werden, sind jedoch erheblich größer als diese geringen
Prozentsätze, so daß eine Silizium-Wasserstoff-Fluor-Legierung gebildet wird. Solche legierungsbildenden von Fluor
und Wasserstoff liegen z. B. im Bereich von 1-5 % oder
mehr. Es wird angenommen, daß die so hergestellte Legierung eine geringere Dichte von Defektzuständen im Energiebandab-
stand aufweist,.als sie durch die bloße Neutralisierung von
freien Bindungen und ähnlichen Defektzuständen erreicht werden kann. Ferner wird angenommen, daß eine solche
größere Fluormenge erheblich an einer neuen Gefügekonfiguration eines amorphen siliziumhaltigen Materials beteiligt
ist und die Zugabe weiterer legierungsbildender Stoffe, wie etwa Germanium, erleichtert. Zusätzlich zu seinen anderen
bereits genannten Eigenschaften wird von Fluor angenommen, daß es ein Organisator von örtlichem Gefüge in der siliziumhaltigen
Legierung durch induktive und ionische Effekte ist. Es wird angenommen, daß Fluor auch die Bindung von
Wasserstoff dadurch beeinflußt, daß es in günstiger Weise in Richtung einer Verminderung der Dichte von Defektzuständen
wirkt, die von Wasserstoff hervorgerufen werden, während er als die Zustandsdichte reduzierendes Element
wirkt. Die ionische Rolle, die Fluor in einer solchen Legierung spielt, wird als wichtiger Faktor hinsichtlich
der Beziehungen zwischen nächsten Nachbarn angesehen.
Amorphe Siliziumlegierungen, die Fluor enthalten, haben somit wesentlich verbesserte Charakteristiken für die
Anwendung als Sperrschicht-Fotoelemente im Vergleich zu amorphen Siliziumlegierungen gezeigt, die als die Zustandsdichte
verringerndes Element nur Wasserstoff enthalten. Um jedoch den vollen Vorteil dieser amorphen Siliziumlegierungen,
die Fluor enthalten, zu nutzen, wenn sie zur Bildung der aktiven Bereiche von Sperrschicht-Fotoelementen eingesetzt
werden, muß sichergestellt werden, daß der größtmögliche Anteil der verfügbaren Photonen darin absorbiert wird,
so daß in wirksamer Weise Elektron-Loch-Paare erzeugt werden. Diese Vorgänge sind z. B. bei der Herstellung von
33U197
Sperrschicht-Fotoelementen mit pin-Konfiguration von
besonderer Wichtigkeit. Solche Fotoelemente verlangen die Abscheidung von p- und n-dotierten Schichten vor und nach
der Abscheidung einer eigenleitenden Schicht. Diese Dotierungsschichten auf entgegengesetzten Seiten der aktiven
eigenleitenden Schicht, worin die Elektron-Loch-Paare erzeugt werden, bilden ein Potentialgefälle durch das
Fotoelement aus, wodurch die Separation der ELektronen und Löcher erleichtert wird, und bilden ferner Kontaktschichten
zum leichteren Einfangen der Elektronen und Löcher als elektrischer Strom.
Bei dieser Art von Fotoelementaufbau ist es daher wichtig, daß die p- und n-leitenden Schichten hochleitfähig sind und
- zumindest im Fall der p-leitenden Schicht - einen großen
Bandabstand aufweisen, um die Fotonenabsorption der p-leitenden Schicht zu verringern und somit eine erhöhte Absorption
in der aktiven Eigenleiterschicht zu ermöglichen. Eine p-leitende Schicht mit großem Bandabstand ist somit außerordentlich
vorteilhaft bei der Bildung der obersten Schicht des Bauelements, durch die die Sonnenenergie zuerst durchtritt,
oder bei der Bildung der untersten Schicht des Fotoelements in Verbindung mit einer Rückreflektorschicht.
Rückreflektorschichten dienen der Rückreflexion von ungenutztem Licht in den Eigenleiterbereich des Fotoelements,
so daß die Sonnenenergie weiter nutzbar ist zur Erzeugung zusätzlicher Elektron-Loch-Paare. Eine p-leitende Schicht
mit großem Bandabstand ermöglicht es, daß ein größerer Anteil des reflektierten Lichts in die aktive Eigenleiterschicht
gelangt, als dies bei einer p-leitenden Schicht ohne großen Bandabstand möglich ist.
Je größer jedoch der Bandabstand der p-leitenden amorphen Siliziumlegierungen wird, desto geringer wird die Leitfähigkeit.
Um in einem Sperrschicht-Fotoelement wirksam zu sein, sollte eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit
großem Bandabstand einen solchen von 1,9 eV oder mehr aufweisen. Konventionelle p-leitende amorphe Siliziumlegierungen
mit großem Bandabstand, die Silizium, Wasserstoff, Bor und Kohlenstoff in hohen Dotierungskonzentrationen
-7 -1 enthalten, weisen Leitfähigkeiten von ca. 10 ( -cm) auf. Bei steigender Konzentration von Kohlenstoff zur
Vergrößerung der Bandabstände nimmt die resultierende Leitfähigkeit ab.
Es wurden nunmehr neue und verbesserte p-leitende amorphe Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand gefunden, deren
Leitfähigkeiten für einen vorgegebenen Bandabstand erheblich höher als die der vorgenannten konventionellen
p-leitenden amorphen Siliziumlegierung mit großem Bandabstand sind. Die Legierungen nach der Erfindung sind als
Einzelzellen-Sperrschicht-Fotoelemente vom pin-Typ oder in Vielfachzellen-Gefügen mit einer Mehrzahl von Einzelzelleneinheiten
verwendbar.
Durch die Erfindung werden neue und verbesserte p-leitende amorphe Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand bereitgestellt,
die erhöhte Leitfähigkeit aufweisen und die speziell in Lichtempfangs-Bauelementen einsetzbar sind. Die
Legierungen nach der Erfindung können durch Glimmentladungs-Zersetzung abgeschieden werden. Gemäß der Erfindung
enthalten die Legierungen Sauerstoff als den Bandabstand vergrößerndes Element. Die Legierungen können weitere den
f, «ι * a tt a
33H197 23
Bandabstand vergrößernde Elemente, ζ. B. Kohlenstoff, in geringen Mengen enthalten.
Ferner ist in die amorphen Siliziumlegierungen wenigstens ein die Zustandsdichte verringerndes Element, z. B. Fluor
und/oder Wasserstoff, eingebaut. Die Kompensations- oder Änderungselemente sowie weitere Elemente können während der
Abscheidung zugefügt werden.
Ferner enthalten die p-leitenden amorphen Siliziumlegierungen
mit großem Bandabstand gemäß der Erfindung einen p-Dotierstoff wie etwa Bor. Das Bor kann in die Legierung
während der Glimmentladungs-Abscheidung aus Diborangas (B2Hg) eingebaut werden.
Die Legierungen können das den Bandabstand vergrößernde Element Sauerstoff in Konzentrationen von 1-30 % enthalten,
was in Bandabständen von 1,7 eV bis mehr als 2,0 eV resultiert. Für einen vorgegebenen Bandabstand weisen die
Legierungen nach der Erfindung Leitfähigkeiten auf, die wesentlich höher als bei bekannten p-leitenden amorphen
Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand, die nur Kohlenstoff als den Bandabstand vergrößerndes Element aufweisen,
sind.
Die p-leitenden amorphen Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand nach der Erfindung sind besonders vorteilhaft
einsetzbar in lichtempfindlichen Bauelementen wie pin-Sperrschicht-Fotoelementen
mit einer aktiven Zone, in der lichtinduzierte Elektron-Loch-Paare erzeugt werden. Da die
Legierungen große Bandabstände haben, werden relativ wenige
33Η197
Fotonen darin absorbiert, so daß eine größere Anzahl Fotonen von der aktiven Zone absorbiert werden kann. Somit
können die Vorteile amorpher Silizium-Fluor-Legierungen für die aktiven Zonen realisiert werden. Da die Legierungen
nach der Erfindung eine hohe Leitfähigkeit aufweisen, resultiert ein wirksameres Einfangen der lichtinduzierten
Elektronen und Löcher in Form von Strom. Ferner können die pin-Sperrschicht-Fotoelemente, die die verbesserte Legierung
nach der Erfindung aufweisen, einen Rückreflektor enthalten, der ungenutztes Licht zurück in die Eigenleiterschicht
reflektiert, so daß weitere lichtinduzierte Elektron-Loch-Paare erzeugt werden.
Der Kurzschlußstrom der die verbesserte Legierung aufweisenden Fotoelemente kann weiter dadurch erhöht werden, daß
der Bandabstand der aktiven amorphen Siliziumlegierungen eingestellt wird. Den Bandabstand einstellende Elemente
können den aktiven oder eigenleitenden Legierungen zugefügt werden, um ihre Bandabstände einzustellen oder den Bandabstand
des gesamten Eigenleiterkörpers abzustufen. Z. B. können den Bandabstand verringernde Elemente wie Germanium,
Zinn oder Blei dem Eigenleiterkörper während der Abscheidung zugesetzt werden.
Die Bauelemente und das Verfahren nach der Erfindung können ferner dazu genutzt werden, Vielfachzellen-Fotoelemente,
z. B. Tandemzellen, herzustellen. Die Bandabstände der Eigenleiterschichten können so eingestellt werden, daß die
Stromerzeugungsfähigkeit jeder Zelle für einen bestimmten, jeweils verschiedenen Teil des Sonnenlichtspektrums maximiert
wird.
33H197
Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung einer p-leitenden amorphen Siliziumlegierung mit großem Bandabstand,
wobei auf einem Substrat ein wenigstens Silizium enthaltendes Material abgeschieden wird, in dieses Material
wenigstens ein die Zustandsdichte verringerndes Element sowie ein p-Dotierungsstoff eingebaut werden und in dieses
Material ein den Bandabstand vergrößerndes Element eingeleitet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß als den
Bandabstand vergrößerndes Element Sauerstoff verwendet wird, wodurch eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung
gebildet wird, die Sauerstoff im Bereich von 1-30 % enthält .
Die p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand nach der Erfindung, die Silizium aufweist und in die
wenigstens ein die Zustandsdichte verringerndes Element sowie ein p-Dotierstoff eingebaut sind, ist dadurch gekennzeichnet,
daß in die Legierung wenigstens ein den Bandabstand vergrößerndes Element eingebaut ist, das Sauerstoff
ist, und daß die Legierung 1-30 % Sauerstoff enthält.
Das lichtempfindliches Bauelement nach der Erfindung aus
übereinanderliegenden Schichten unterschiedlicher Materialien, die auf einem Substrat abgeschieden sind, einschließlich
eines amorphen Halbleiterlegierungskörpers, der eine eigenleitende aktive lichtempfindliche Schicht bildet, auf
die Strahlung auftrifft unter Erzeugung von Ladungsträgern, ist gekennzeichnet durch eine p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht
mit wenigstens einem die Zustandsdichte verringerndem Element, einen p-Dotierstoff und wenigstens
ein den Bandabstand vergrößerndes Element, wobei das den
33K197
Bandabstand vergrößernde Element Sauerstoff ist und die p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand
1-30 % Sauerstoff enthält.
Das Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach der
Erfindung, bestehend aus einer Mehrzahl amorpher Halbleiter-Legierungsschichten,
die auf einem Substrat abgeschieden sind, ist gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von
Einzelzelleneinheiten in Reihenanordnung, wobei jede Einzelzelleneinheit umfaßt: eine erste dotierte amorphe
Halbleiter-Legierungsschicht, einen Eigenleiterkörper aus einer amorphen Halbleiterlegierung, die auf der ersten
dotierten Schicht abgeschieden ist, eine auf dem Eigenleiterkörper abgeschiedene weitere dotierte amorphe Halbleiter-Legierungsschicht
von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp wie die erste dotierte amorphe Halbleiter-Legierungsschicht,
und wobei wenigstens eine der dotierten amorphen Halbleiter-Legierungsschichten wenigstens einer der Einzelzelleneinheiten
umfaßt: eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand, die wenigstens ein die
Zustandsdichte verringerndes Element, einen p-Dotierstoff sowie wenigstens ein den Bandabstand vergrößerndes Element
enthält, wobei das den Bandabstand vergrößernde Element Sauerstoff ist, und wobei die p-leitende amorphe Siliziumlegierung
mit großem Bandabstand 1-30 % Sauerstoff enthält.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
β ο a ρ -a « -β*»· en
33U197
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Glimmentladungs-Abseheidungseinrichtung,
die bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zur Herstellung der Sperrschicht-Fotoelemente
eingesetzt werden kann;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teils der Einrichtung nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie 2-2;
Fig. 3 eine Grafik, in der die Leitfähigkeit über dem Bandabstand aufgetragen ist, und zwar einmal
für eine konventionelle p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand und
einmal für eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand gemäß der
Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines pin-Sperrschicht-Fotoelements
nach der Erfindung;
Fig. 5 im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines pin-Sperrschicht-Fotoelements gemäß der
Erfindung; und
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Mehrfach-Solarzelle,
in der eine Mehrzahl pin-Sperrschicht-Zelleneinheiten gemäß der Erfindung in Tandemoder
Reihenanordnung vorgesehen ist.
Fig. 1 zeigt eine Glimmentladungs-Abscheidungseinrichtung
mit einem Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 umschließt eine Unterdruckkammer 14 und hat eine Eintrittskammer 16 sowie
eine Austrittskammer 18. Eine Katodenhalterung 20 ist in der Unterdruckkammer 14 durch einen Isolator 22 befestigt.
Die Katodenhalterung 20 weist eine Isolierhülse 24 auf, die
die Katodenhalterung 20 umfangsmäßig umschließt. Eine
* y ta
# O (S B 'i
· M · M « t «9
33H197
-Jet-
TA
Dunkelraumabschirmung 26 befindet sich im Abstand von der Hülse 24 und umgibt diese umfangsmäßig. Ein Substrat 28 ist
an einem inneren Ende der Katodenhalterung 20 durch einen Halter 32 befestigt. Der Halter 32 kann durch Verschrauben
oder anderweitig konventionell an der Katodenhalterung 20 in elektrischem Kontakt mit dieser gesichert sein.
Die Katodenhalterung 20 umfaßt eine Ausnehmung 34, in die ein elektrisches Heizelement 36 zum Erwärmen der Katodenhalterung
20 und damit des Substrats 28 eingelassen ist. Die Katodenhalterung 20 umfaßt ferner eine temperaturempfindliche
Sonde 38, die die Temperatur der Katodenhalterung 20 erfaßt. Die temperaturempfindliche Sonde 38 dient der
Regelung der Energiezufuhr zum Heizelement 36 zwecks Unterhaltung der Katodenhalterung 20 und des Substrats auf
einer Solltemperatur.
Die Einrichtung 10 umfaßt ferner eine Elektrode 40, die
sich von dem Gehäuse 12 in die Unterdruckmammer 14 im Abstand von der Katodenhalterung 20 erstreckt. Die Elektrode
40 weist eine Abschirmung 42 auf, die sie umschließt und ihrerseits ein daran befestigtes Substrat 44 trägt. Die
Elektrode 40 weist eine Ausnehmung 46, in die ein Elektrodenheizelement 48 eingelassen ist. Die Elektrode 40 weist
ebenfalls eine temperaturempfindliche Sonde 50 zur Erfassung der Temperatur der Elektrode 40 und damit des Substrats
44 auf. Die Sonde 50 dient der Regelung der Energiezufuhr zum Heizelement 48 zwecks Unterhaltung der Elektrode
40 und des Substrats 44 auf einer Solltemperatur, und zwar unabhängig von der Katodenhalterung 20.
4 * )«AO
33Η197
Ein Glimmentladungsplasma wird in einem Raum 52 zwischen
den Substraten 28 und 44 durch die Energie erzeugt, die von
einer geregelten HF-, Wechsel- oder Gleichstromversorgung erzeugt wird, die mit der Katodenhalterung 20 gekoppelt und
durch den Raum 52 an die Elektrode 40 angeschlossen ist, die ihrerseits geerdet ist. Die Unterdruckkammer 14 wird
auf den erwünschten Druck durch eine Vakuumpumpe 54 evakuiert, die mit der Kammer 14 über eine Teilchenfalle 56
verbunden ist. Ein Druckmanometer 58 ist mit dem Unterdrucksystem gekoppelt und dient der Regelung der Vakuumpumpe
54 zur Unterhaltung der Einrichtung 10 auf dem erwünschten Druck.
Die Eintrittskammer 16 des Gehäuses 12 weist bevorzugt eine Mehrzahl Leitungen 60 zum Einleiten von Substanzen in die
Einrichtung 10 auf, in der sie vermischt und in der Kammer 14 in dem Glimmentladungs-Plasmaraum 52 auf die Substrate
28 und 44 abgeschieden werden. Erwünschtenfalls kann die Eintrittskammer 16 entfernt angeordnet sein, und die Gase
können vor der Einleitung in die Kammer 14 vorgemischt werden. Die gasförmigen Substanzen werden durch einen
Filter oder eine andere Reinigungsvorrichtung 62 mit einem durch ein Absperrorgan 64 bestimmten Durchsatz eingeleitet.
Wenn eine Substanz ursprünglich nicht gasförmig, sondern flüssig oder fest ist, kann sie in einen hermetischen
Behälter 66 verbracht werden, wie bei 68 angedeutet ist. Die Substanz 68 wird dann von einem Heizelement 70 erwärmt,
um ihren Dampfdruck im Behälter 66 zu steigern. Ein geeignetes Gas, z. B. Argon, wird durch ein Tauchrohr 72 in die
Substanz 68 eingespeist und nimmt die Dämpfe der Substanz
33U197
68 mit und befördert sie durch einen Filter 62' und ein Absperrorgan 64' in die Leitungen 60 und von dort in die
Einrichtung 10.
Die Eintrittskammer 16 und die Austrittskammer 18 weisen
bevorzugt Blenden 74 auf, um das Plasma in der Kammer 14 und dort hauptsächlich zwischen den Substraten 28 und 44
einzugrenzen.
Die durch die Leitungen 60 eingespeisten Substanzen werden in der Eintrittskammer 16 vermischt und dann in den Glimmentladungsraum
52 geleitet, wo sie das Plasma unterhalten und wo die Legierung auf die Substrate unter Einbau von
Silizium, Fluor, Sauerstoff und den anderen erwünschten Modifikationselementen wie Wasserstoff und/oder Dotierstoffen
oder anderen erwünschten Materialien abgeschieden wird.
Im Betrieb und zur Abscheidung von eigenleitenden amorphen Siliziumlegierungsschichten wird die Einrichtung 10 vor dem
Abscheidungsvorgang zuerst auf einen erwünschten Abscheidungsdruck von z. B. weniger als 20 mTorr evakuiert.
Ausgangsmaterialien oder Reaktionsgase wie Siliziumtetrafluorid (SiF.) und Molekularwasserstoff (H2) und/oder
Silan werden in die Eintrittskammer 16 durch gesonderte Leitungen 60 gespeist und in der Eintrittskammer vermischt.
Das Gasgemisch wird der Unterdruckkammer zugeführt zur Unterhaltung eines Partialdrucks von ca. 0,6 Torr in
dieser. Ein Plasma wird in dem Raum 52 zwischen den Substraten 28 und 44 erzeugt unter Einsatz entweder einer
Gleichspannung von mehr als 1000 V oder von HF-Energie von ca. 50 W mit einer Frequenz von 13,56 MHz oder einer
anderen erwünschten Frequenz.
β β Ho
» β β>
33U197
- XT -
Zusätzlich zu den in der vorstehend erläuterten Weise abgeschiedenen eigenleitenden amorphen Siliziumlegierungen
verwenden die Fotoelemente gemäß den verschiedenen Ausführungsbeispielen auch dotierte amorphe Siliziumlegierungen
einschließlich der p-leitenden amorphen Siliziumlegierung mit großem Bandabstand. Diese dotierten Legierungsschichten
können p-, p+-, n- oder n+-Leitfähigkeit aufweisen und können hergestellt werden durch Einführen eines geeigneten
Dotierstoffs in die Unterdruckkammer zusammen mit dem eigenleitenden Ausgangsmaterial wie Silan (SiH.) oder dem
Siliziumtetrafluorid(SiF.)-Ausgangsmaterial und/oder Wasserstoff und/oder Silan.
Im Fall von n- oder p-dotierten Schichten kann das Material
mit 5-100 ppm Dotierstoffen während der Abscheidung dotiert werden. Im Fall von n+- oder p+-dotierten Schichten wird
das Material mit 100 ppm bis mehr als 1 % Dotierstoff während der Abscheidung dotiert. Die n-Dotierstoffe können
Phosphor, Arsen, Antimon oder Wismut sein. Bevorzugt werden die η-dotierten Schichten durch Glimmentladungs-Zersetzung
von wenigstens Siliziumtetrafluorid (SiF.) und Phosphin (PH-) abgeschieden. Wasserstoff und/oder Silangas
(SiH^) können diesem Gemisch ebenfalls zugefügt werden.
Die p-Dotierstoffe können Bor, Aluminium, Gallium, Indium
oder Thallium sein. Bevorzugt werden die p-dotierten Schichten durch die Glimmentladungs-Zersetzung von wenigstens
Silan und Diboran (B„HC) oder Siliziumtetrafluorid
und Diboran abgeschieden. Dem Siliziumtetrafluorid und Diboran können auch Wasserstoff und/oder Silan zugesetzt
werden.
33U197
Zusätzlich und gemäß der Erfindung werden die p-dotierten
Schichten aus amorphen Siliziumlegierungen gebildet, die Sauerstoff als ein den Bandabstand vergrößerndes Element
enthalten. Somit wird jedem der vorstehend angegebenen Gasgemische mit Argon verdünnter Sauerstoff zugefügt. Z. B.
kann eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand erhalten werden durch ein Gasgemisch von 94,6 %
Silan (SiH.), 5,2 % Diboran (B2Hg) und 0,2 % Sauerstoff.
Dies resultiert in einer p-leitenden amorphen Siliziumlegierung mit einem Bandabstand von mehr als
1,9 eV. 0,2 % Sauerstoff wird durch Verdünnen des Sauerstoffs mit Argon erhalten. Dieser Sauerstoffpegel in der
Gasphase resultiert in einer amorphen Siliziumlegierung, bei der ca. 10 % Sauerstoff in die Schicht eingebaut
sind.
Es können unterschiedliche Gasgemische eingesetzt werden,
wobei der Sauerstoff 0,01-1 % des Gasgemischs darstellen kann. Dieser Bereich resultiert dementsprechend in Sauerstoff
konzentrationen von 1-30 % in den abgeschiedenen Filmen oder Schichten. Diese Sauerstoffkonzentrationen
resultieren in Bandabständen im Bereich von 1,7 eV bis zu mehr als 2,0 eV.
Die Steigerung der Leitfähigkeit der neuen und verbesserten
Legierungen ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich. Dabei ist die Leitfähigkeit über dem Bandabstand für die neuen
Legierungen, die Sauerstoff als ein den Bandabstand vergrößerndes Element enthalten, sowie für die konventionellen
p-leitenden amorphen Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand, die nur Kohlenstoff als den Bandabstand vergrößern-
■ο e o t)
>, a a ob φ
des Element enthalten, aufgetragen. Es ist ersichtlich, daß bei einem vorgegebenen Bandabstand die neue Legierung eine
Leitfähigkeit aufweist, die erheblich größer als diejenige der konventionellen Legierung ist. Ferner wurde beobachtet,
daß p-leitende amorphe Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand, die sowohl Sauerstoff als auch Kohlenstoff
enthalten, höhere Leitfähigkeiten als solche, die nur Kohlenstoff als den Bandabstand vergrößerndes Element
enthalten, aufweisen. Bei diesen Filmen oder Schichten waren jedoch im Vergleich zur Sauerstoffmenge nur sehr
kleine Kohlenstoffmengen in die Legierung eingebaut. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß Sauerstoff nicht nur
als ein den Bandabstand vergrößerndes Element in p-leitenden amorphen Siliziumlegierungen wirkt, sondern daß ferner
p-leitende amorphe Siliziumlegierungen mit großem Bandabstand, die Sauerstoff als das den Bandabstand vergrößernde
Element enthalten, höhere Leitfähigkeiten zeigen als bekannte p-leitende amorphe Siliziumlegierungen mit großem
Bandabstand, die keinen Sauerstoff enthalten.
Die dotierten Schichten der Fotoelemente werden bei unterschiedlichen
Temperaturen im Bereich von 200 0C bis ca.
1000 0C abgeschieden, je nach der Art des eingesetzten
Materials und Substrats. Im Fall von Aluminiumsubstraten sollte die Höchsttemperatur ca. 600 0C nicht übersteigen,
und im Fall von rostfreiem Stahl könnte sie über ca. 1000 0C liegen. Für die eigenleitenden und dotierten
Legierungen, die ursprünglich mit Wasserstoff kompensiert werden, z. B. die aus Silangas als Ausgangsmaterial abgeschiedenen
Legierungen, sollte die Substrattemperatur unter ca. 400 0C, bevorzugt zwischen 250 und 350 0C, liegen.
33U197
Weitere Materialien und Legierungsbildner können den eigenleitenden und dotierten Schichten ebenfalls zugesetzt
werden, um eine optimierte Stromerzeugung zu erzielen. Diese weiteren Materialien und Elemente werden anschließend
in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Fotoelemente nach den Fig. 4-6 erläutert.
Fig. 4 zeigt im Schnitt ein pin-Fotoelement, das gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Das Fotoelement 110 umfaßt ein Substrat 112, das aus Glas oder
einem biegsamen Band aus rostfreiem Stahl oder Aluminium bestehen kann. Die Breite und Länge des Substrats 112 sind
frei wählbar, und die Dicke beträgt bevorzugt 76,2 pm.
Auf dem Substrat 112 wird eine Elektrode 114 abgeschieden
und bildet einen Rückreflektor für das Fotoelement 110. Der
Rückreflektor 114 wird aufgedampft, da Aufdampfen ein relativ schnelles Abscheidungsverfahren ist. Die Rückreflektorschicht
besteht bevorzugt aus einem reflektierenden Metall wie Silber, Aluminium oder Kupfer. Die reflektierende
Schicht wird bevorzugt, da in einer Solarzelle nichtabsorbiertes Licht, das das Fotoelement durchsetzt, von dem
Rückreflektor 114 reflektiert und wieder in das Fotoelement geleitet wird, das dann mehr Lichtenergie absorbiert,
wodurch der Wirkungsgrad des Fotoelements gesteigert wird.
Das Substrat 112 wird dann in die Glimmentladungs-Abscheidungseinrichtung
verbracht. Eine erste dotierte p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht 116 mit großem Bandabstand
wird auf die Rückreflektorschicht 114 abgeschieden.
33U197
Die Schicht 116 ist p+-Leitfähig. Die p+-Zone ist so dünn wie möglich und weist eine Dicke in der Größenordnung von
0,005-0,05 μια auf; dies genügt zur Herstellung eines guten
ohmschen Kontakts zwischen der p+-Zone und dem Rückreflektor 114. Die p+-Zone 116 dient ferner der Ausbildung eines
Potentialgradienten durch das Fotoelement, wodurch das Einfangen von lichtinduzierten Elektron-Loch-Paaren als
elektrischer Strom erleichtert wird. Die p+-Zone 116 kann aus jedem der vorher für diesen Zweck angegebenen Gasgemische
abgeschieden werden.
Anschließend wird auf der p-leitenden Schicht 116 mit
großem Bandabstand ein eigenleitender amorpher Siliziumlegierungskörper 118 abgeschieden. Der Eigenleiterkörper 118
ist relativ dick in der Größenordnung von 0,45 μια und wird
aus Siliziumtetrafluorid und Wasserstoff und/oder Silan abgeschieden. Der Eigenleiterkörper enthält bevorzugt die
mit Fluor kompensierte amorphe Siliziumlegierung, wo der größte Teil der Elektron-Loch-Paare erzeugt wird. Der
Kurzschlußstrom des Elements wird durch die kombinierten Auswirkungen des Rückreflektors 114 und der hohen Leitfähigkeit
der verbesserten p-leitenden amorphen Siliziumlegierung mit großem Bandabstand gesteigert.
Auf dem Eigenleiterkörper 118 wird eine weitere dotierte
Schicht 120 abgeschieden, die in bezug auf die erste dotierte Schicht 116 entgegengesetzte Leitfähigkeit hat.
Sie besteht aus einer n+-leitenden amorphen Siliziumlegierung. Die n+-Schicht 120 wird aus irgendeinem der vorher
für diesen Zweck angegebenen Gasgemische abgeschiedenen. Die n+-Schicht 120 wird mit einer Dicke zwischen 0,005 und
0,05 μια abgeschieden und dient als Kontaktschicht.
Eine lichtdurchlässige leitiähige Oxidschicht 122 (TCO-Schicht)
wird dann auf die n+-Schicht 120 abgeschieden. Die TCO-Schicht 122 kann durch Aufdampfen abgebracht werden und
besteht z. B. aus Indiumzinnoxid (ITO), Cadmiumstannat (Cd-SnO4) oder dotiertem Zinnoxid (SnO2).
Auf die Oberseite der TCO-Schicht 122 wird eine Gitterelektrode 124 aus einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit
abgeschieden. Das Gitter umfaßt zueinander orthogonale Linien aus leitfähigem Material, die nur einen kleinen
Anteil der Flache der metallischen Zone einnehmen, deren Rest der Sonnenenergie ausgesetzt ist. Z. B. nimmt das
Gitter 124 nur ca. 5-10 % der Gesamtfläche der TCO-Schicht 122 ein. Die Gitterelektrode 124 fängt gleichmäßig Strom
aus der TCO-Schicht 122 ein, so daß ein guter niedriger Reihenwiderstand für das Fotoelement gewährleistet ist.
Zur Vervollständigung des Fotoelements 110 wird auf die
Gitterelektrode 124 und die zwischen den Gitterelektrodenbereichen liegenden Flächen der TCO-Schicht 122 eine
reflexmindernde Schicht 126 (AR-Schicht) aufgebracht. Die AR-Schicht 126 hat eine Oberfläche, auf die die Sonnenstrahlung
auftrifft. Z. B. liegt die Dicke der AR-Schicht
126 in der Größenordnung der Wellenlänge des maximalen Energiepunkts des Sonnenstrahlenspektrums, dividiert durch
die vierfache Brechzahl der AR-Schicht 126. Eine geeignete AR-Schicht 126 ist z. B. Zirkonoxid mit einer Dicke von ca.
0,05 μια und einer Brechzahl 2,1.
Der Bandabstand der Eigenleiterschicht 118 kann für spezielle
Lichtansprech-Kennlinien eingestellt werden. Z. B.
β ft β · ** Λ
D 4 & * ο ο α * ">
33U197 3?
können eines oder mehrere den Bandabstand verkleinernde Elemente wie Germanium, Zinn oder Blei in die Eigenleiterschicht
eingebaut werden, um deren Bandabstand zu verringern (vgl. z. B. die ÜS-PS 4 342 044). Dies wird z. B.
dadurch erreicht, daß Monogerman (GeH.) in das Gasgemisch,
aus dem die Schicht 118 abgeschieden wird, eingeleitet wird.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Fotoelement 130. Dieses gleicht dem Fotoelement nach Fig. 4, weist jedoch keinen Rückreflektor
auf, und die p+- und n+-Schichten sind in umgekehrter Folge vorgesehen. Das Substrat 132 des Fotoelements 130
kann z. B. rostfreier Stahl sein. Erwünschtenfalls kann auf dem Substrat 132 mit irgendeinem der vorher in diesem
Zusammenhang erwähnten Verfahren eine reflektierende Schicht, z. B. aus Silber, Aluminium oder Kupfer, abgeschieden
werden.
Auf dem Substrat 132 ist eine erste dotierte Schicht 134 abgeschieden, die nH—leitend ist. Erwünschtenfalls kann die
n+-Schicht 134 ein den Bandabstand vergrößerndes Element wie Stickstoff oder Kohlenstoff zur Bildung einer n+-
Schicht mit großem Bandabstand enthalten.
Ein Eigenleiterkörper 136 ist auf der n+-Schicht 134 abgeschieden und besteht, wie der Eigenleiterkörper 118 des
Fotoelements 110, bevorzugt aus einer amorphen Silizium-Fluor-Legierung
ähnlicher Dicke.
Auf dem Eigenleiterkörper 136 ist eine weitere dotierte Schicht 138 abgeschieden, deren Leitfähigkeit zu derjenigen
-rf-
der ersten dotierten Schicht 134 entgegengesetzt ist und
die bevorzugt eine p+-Schicht mit großem Bandabstand ist, in die Sauerstoff eingebaut ist.
Das Fotoelement wird vervollständigt durch die Bildung einer TCO-Schicht 140 über der p+-Schicht 138 sowie einer
Gitterelektrode 142. Diese Schritte sind in der gleichen Weise durchführbar, wie sie in Verbindung mit dem Fotoelement
110 nach Fig. 4 erläutert wurden.
Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann der Bandabstand der Eigenleiterschicht 136 auf eine bestimmte
Lichtempfindlichkeits-Charakteristik dadurch eingestellt werden, daß den Bandabstand verkleinernde Elemente eingebaut
werden. Alternativ kann der Bandabstand des Eigenleiterkörpers 136 so abgestuft werden, daß er ausgehend von
der n+-Schicht 134 zu der weiteren p+-Schicht 138 hin fortschreitend größer wird (vgl. z. B. die US-Patentanmeldung
Serial-Nr. 427 756 vom 29. Sept. 1982). Während der Abscheidung des Eigenleiterkörpers 136 können z. B. eines
oder mehrere den Bandabstand verkleinernde Elemente wie Germanium, Zinn oder Blei in die Legierungen in fortschreitend
abnehmender Konzentration eingebaut werden. Z. B. kann Monogermangas (GeH ) in die Glimmentladungs-Abscheidungskammer
mit anfangs relativ hoher Konzentration eingeleitet und diese Konzentration dann während der Abscheidung der
Eigenleiterschicht allmählich bis auf Null verringert werden. Der resultierende Eigenleiterkörper enthält somit
ein den Bandabstand verringerndes Element, wie Germanium, in fortschreitend abnehmender Konzentration, ausgehend von
der n+-Schicht 134 zu der p+-Schicht 138.
33H197
Fig. 6 zeigt im Schnitt ein Vielfachzellen-Bauelement
in Tandemkonfiguration. Das Fotoelement 150 umfaßt zwei Einzelzelleneinheiten 152 und 154, die hintereinander
angeordnet sind. Selbstverständlich können mehr als zwei Einzelzelleneinheiten verwendet werden.
Das Fotoelement 150 umfaßt ein Substrat 156 aus einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit, z. B. aus
rostfreiem Stahl oder Aluminium. Auf dem Substrat 156 ist ein Rückreflektor 157 abgeschieden, der in der bereits
erläuterten Weise gebildet wurde. Die erste Zelleneinheit 152 umfaßt eine erste dotierte p+-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht
158, die auf dem Rückreflektor 157 abgeschieden ist. Die p+-Schicht ist bevorzugt eine p-leitende
amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand gemäß der Erfindung. Sie kann aus jedem der vorher für
diesen Zweck angegebenen Ausgangsmaterialien abgeschieden werden.
Auf der p+-Schicht 158 mit großem Bandabstand ist ein
erster amorpher Siliziumlegierungs-Eigenleiterkörper 160 abgeschieden. Dieser erste Eigenleiter-Legierungskörper
ist bevorzugt eine amorphe Silizium-Fluor-Legierung.
Auf der Eigenleiterschicht 160 ist eine weitere dotierte amorphe Siliziumlegierungsschicht 162 abgeschieden. Ihre
Leitfähigkeit ist zu derjenigen der ersten dotierten Schicht 158 entgegengesetzt, sie ist somit eine nH—leitende
Schicht.
Die zweite Zelleneinheit 154 ist praktisch identisch
ausgebildet und umfaßt eine erste dotierte p+-Schicht 164,
33H197
einen Eigenleiterkörper 166 und eine weitere dotierte n+-Schicht 168. Das Fotoelement 150 ist durch eine TCO-Schicht
170, eine Gitterelektrode 172 und eine reflexmindernde Schicht 174 vervollständigt.
Die Bandabstände der Eigenleiterschichten sind bevorzugt so eingestellt, daß der Bandabstand der Schicht 166 größer als
der Bandabstand der Schicht 160 ist. Zu diesem Zweck kann die die Schicht 166 bildende Legierung eines oder mehrere
den Bandabstand vergrößernde Elemente wie Stickstoff und Kohlenstoff enthalten. Die die Eigenleiterschicht 160
bildende Eigenleiterlegierung kann eines oder mehrere den Bandabstand verkleinernde Elemente wie Germanium, Zinn oder
Blei enthalten.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß die Eigenleiterschicht 160 des Fotoelements dicker als die Eigenleiterschicht 166
ist. Dadurch kann das gesamte nutzbare Spektrum der Solarenergie zur Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren genutzt
werden.
Es wurde zwar ein Tandem-Fotoelement gezeigt und beschrieben, die Zelleneinheiten können jedoch voneinander z. B.
durch Oxidschichten so voneinander getrennt sein, daß eine Mehrfach-Stapelzelle gebildet ist. Jede Zelle könnte zwei
Sammelelektroden aufweisen, um die Reihenschaltung der Zellen mit externer Verkabelung zu vereinfachen.
Als weitere Alternative, wie dies bereits in bezug auf die vorher erläuterten Einzelzellen gesagt wurde, können einer
oder mehrere der Eigenleiterkörper der Zelleneinheiten
33U197
Legierungen mit abgestuften Bandabständen aufweisen. Jedes oder mehrere der den Bandabstand vergrößernden oder verkleinernden
Elemente, die vorher erwähnt wurden, kann zu diesem Zweck in die Eigenleiterlegierungen eingebaut werden
(vgl. hierzu auch die US-Patentanmeldung Serial-Nr. 427 757).
Bei jedem erläuterten Ausführungsbeispiel können die Legierungsschichten mit Ausnahme der Eigenleiterschichten
auch andere als amorphe Schichten, z. B. polykristalline Schichten, sein. (Unter "amorph" wird eine Legierung oder
ein Material mit weitreichender Fehlordnung verstanden, das jedoch auch einen Nah- oder Zwischenordnungsgrad aufweisen
oder manchmal sogar kristalline Einschlüsse enthalten kann.)
te
L e e r s e it e
Claims (47)
1. Verfahren zur Herstellung einer p-leitenden amorphen
Siliziumlegierung mit großem Bandabstand, wobei
- auf einem Substrat ein wenigstens Silizium umfassendes Material abgeschieden wird,
- in dieses Material wenigstens ein die Zustandsdichte verringerndes Element sowie ein p-Dotierstoff eingebaut
werden und
in dieses Material ein den Bandabstand vergrößerndes Element eingeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß als den Bandabstand vergrößerndes Element Sauerstoff verwendet wird, wodurch eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung gebildet wird, die 1-30 % Sauerstoff enthält.
dadurch gekennzeichnet, daß als den Bandabstand vergrößerndes Element Sauerstoff verwendet wird, wodurch eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung gebildet wird, die 1-30 % Sauerstoff enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine die Zustandsdichte verringernde Element Wasserstoff ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine die Zustandsdichte verringernde Element Fluor ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites die Zustandsdichte verringerndes Element eingeleitet wird, das Wasserstoff ist.
■·■ ·.-· : ■-.··.·· 33U197
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Zustandsdichte verringernden Elemente in
die abgeschiedene Legierung im wesentlichen gleichzeitig mit dem Sauerstoff eingebaut werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß der p-Dotierstoff Bor ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung aus wenigstens einem Gemisch aus SiH., BoH,- und Sauerstoff durch Glimmentladung abgeschieden
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffkonzentration in dem Gemisch im Bereich
von 0,01-1 % liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff in dem Gemisch mit Argongas verdünnt
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch ca. 94,6 % SiH4, ca. 5,2 % B3H6 und
ca. 0,2 % Sauerstoff umfaßt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung aus wenigstens einem Gemisch aus SiF., SiH·, B2H6 un(^ Sauerstoff durch Glimmentladung
abgeschieden wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffkonzentration im Gemisch im Bereich von
0,01-1 % liegt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sauerstoff in dem Gemisch mit Argongas verdünnt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites den Bandabstand vergrößerndes Element in gegenüber der eingebauten Sauerstoffmenge geringen Mengen
eingebaut wird, wobei das, zweite Element Kohlenstoff ist.
15. Amorphe Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellt
ist.
16. Amorphe Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 2 hergestellt
ist.
17. Amorphe Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 3 hergestellt
ist.
18. Amorphe Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 4 hergestellt
ist.
19. Amorphe Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 6 hergesellt
ist.
20. Amorphe Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 14 hergestellt
ist.
21. P-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand,
die Silizium aufweist und in die wenigstens ein die Zustandsdichte verringerndes Element sowie ein p-Dotierstoff
eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Legierung wenigstens ein den Bandabstand vergrößerndes
Element eingebaut ist, das Sauerstoff ist, wobei die Legierung 1-30 % Sauerstoff enthält.
22. Legierung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine die Zustandsdichte verringernde Element Wasserstoff ist.
23. Legierung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine die Zustandsdichte verringernde Element Fluor ist.
24. Legierung nach Anspruch 23,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
ein zweites in sie eingebautes, die Zustandsdichte verringerndes
Element, das Wasserstoff ist.
25. Legierung nach einem der Ansprüche 21-24, dadurch gekennzeichnet,
daß der p-Dotierstoff Bor ist.
26. Legierung nach einem der Ansprüche 21-25, gekennzeichnet durch
ein zweites den Bandabstand vergrößerndes Element in einer gegenüber der Sauerstoffkonzentration geringen Konzentration,
wobei dieses zweite Element Kohlenstoff ist.
27. Lichtansprech-Fotoelement aus übereinanderliegenden
Schichten unterschiedlicher Materialien, die auf einem Substrat abgeschieden sind, einschließlich eines amorphen
Halbleiterlegierungskörpers, der eine eigenleitende aktive lichtempfindliche Schicht bildet, auf die Strahlung auftrifft
unter Erzeugung von Ladungsträgern, gekennzeichnet durch - eine p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht (118,
136) mit wenigstens einem die Zustandsdichte verringernden Element,
- einen p-Dotierstoff und
- einen p-Dotierstoff und
wenigstens ein den Bandabstand vergrößerndes Element,
- wobei das den Bandabstand vergrößernde Element Sauerstoff ist und die p-leitende amorphe Siliziumlegierung
mit großem Bandabstand 1-30 % Sauerstoff enthält.
28. Fotoelement nach Anspruch 27,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
eine η-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht (120, 134) angrenzend an die Seite der Eigenleiterschicht, die
der p-leitenden amorphen Siliziumlegierungsschicht (116,
138) mit großem Bandabstand gegenüberliegt.
29. Fotoelement nach Anspruch 28,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
eine Rückreflektorschicht (114) angrenzend an das Substrat
(114, 157) zwischen diesem und einer der amorphen Siliziumlegierungsschichten
(116, 120, 134, 138).
30. Fotoelement nach einem der Ansprüche 27-29, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Zustandsdichte verringernde Element Wasserstoff ist.
31. Fotoelement nach einem der Ansprüpche 27-29, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Zustandsdichte verringernde Element Fluor ist.
:::':.:- r°*j°j 33hi97
32. Fotoelement nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht (116,
138) mit großem Bandabstand ferner ein zweites die Zustandsdichte verringerndes Element enthält, das Wasserstoff
ist.
33. Fotoelement nach einem der Ansprüche 27-32, dadurch gekennzeichnet,
daß der p-Dotierstoff Bor ist.
34. Fotoelement nach einem der Ansprüche 27-33, dadurch gekennzeichnet,
daß die p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht (116,
138) ferner ein zweites den Bandabstand vergrößerndes Element in gegenüber der Sauerstoffkonzentration geringer
Konzentration enthält, wobei dieses zweite Element Kohlenstoff ist.
35. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement, bestehend aus einer Mehrzahl amorpher Halbleiter-Legierungsschichten, die
auf einem Substrat abgeschieden sind, gekennzeichnet durch
eine Mehrzahl von Einzelzelleneinheiten (152, 154) in Reihenanordnung, wobei jede Einzelzelleneinheit umfaßt:
- eine erste dotierte amorphe Halbleiter-Legierungsschicht (158, 164),
- einen Eigenleiterkörper aus einer amorphen Halbleiterlegierung (160, 166), die auf der ersten dotierten
Schicht abgeschieden ist,
- eine auf dem Eigenleiterkörper abgeschiedene weitere dotierte amorphe Halbleiter-Legierungsschicht (162,
168) von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp wie die
erste dotierte amorphe Halbleiter-Legierungsschicht,
- und wobei wenigstens eine der dotierten amorphen Halbleiter-Legierungsschichten wenigstens einer
Einzelzelleneinheit umfaßt:
- eine p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem
Bandabstand, die wenigstens ein die Zustandsdichte verringerndes Element, einen p-Dotierstoff sowie
wenigstens ein den Bandabstand vergrößerndes Element enthält, wobei das den Bandabstand vergrößernde
Element Sauerstoff ist, und
- wobei die p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand 1-30 % Sauerstoff enthält.
36. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand ein zweites den Bandabstand vergrößerndes
Element in gegenüber der Sauerstoffkonzentration geringen Konzentrationen enthält, wobei dieses zweite Element
Kohlenstoff ist.
37. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach einem der
Ansprüche 35 oder 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß das die Zustandsdichte verringernde Element Wasserstoff
I Ci * β «
- "T* ·..:·..· 33U197
38. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach einem der
Ansprüche 35 oder 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß das die Zustandsdichte verringernde Element Fluor
39. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
38,
dadurch gekennzeichnet,
daß die p-leitende amorphe Siliziumlegierung mit großem Bandabstand ein zweites die Zustandsdichte verringerndes
Element enthält, das Wasserstoff ist.
40. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach einem der
Ansprüche 35-39,
gekennzeichnet durch
eine Rückreflektorschicht (157) unmittelbar angrenzend an
das Substrat (156) .
41. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß die p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht (158)
mit großem Bandabstand an die Rückreflektorschicht (157) auf derjenigen Seite derselben angrenzt, die zum Substrat
(156) entgegengesetzt ist.
42. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
40,
dadurch gekennzeichnet,
daß die p-leitende amorphe Siliziumlegierungsschicht (164)
mit großem Bandabstand die oberste amorphe Halbleiter-Legierungsschicht
relativ zu dem Substrat bildet.
43. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach einem der
Ansprüche 35-42,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Eigenleiterkörper (160, 166) einen Bandabstand hat, und daß der Bandabstand wenigstens eines Eigenleiterkörpers
auf eine spezielle Lichtansprech-Wellenlängencharakteristik eingestellt ist.
44. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
43,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Eigenleiterkörper (160) einen verkleinerten Bandabstand aufweist.
45. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
44,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Eigenleiterkörper (160) wenigstens ein den Bandabstand verringerndes Element enthält, das
Germanium, Zinn oder Blei ist.
46. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
43,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Eigenleiterkörper (166) einen vergrößerten Bandabstand aufweist.
47. Mehrfachzellen-Sperrschicht-Fotoelement nach Anspruch
dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Eigenleiterkörper (166) ein den
Bandabstand vergrößerndes Element enthält, das Kohlenstoff oder Stickstoff ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37257982A | 1982-04-28 | 1982-04-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3314197A1 true DE3314197A1 (de) | 1983-11-03 |
Family
ID=23468765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833314197 Withdrawn DE3314197A1 (de) | 1982-04-28 | 1983-04-19 | P-leitende amorphe siliziumlegierung mit grossem bandabstand und herstellungsverfahren dafuer |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199710A (de) |
| KR (1) | KR840004825A (de) |
| AU (1) | AU1368883A (de) |
| DE (1) | DE3314197A1 (de) |
| FR (1) | FR2526223A1 (de) |
| GB (1) | GB2124826A (de) |
| IT (1) | IT8320731A0 (de) |
| NL (1) | NL8301440A (de) |
Cited By (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3347213A1 (de) * | 1982-12-24 | 1984-06-28 | Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Solarzelle |
| USD625695S1 (en) | 2008-10-14 | 2010-10-19 | Stion Corporation | Patterned thin film photovoltaic module |
| USD627696S1 (en) | 2009-07-01 | 2010-11-23 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for recreational vehicle |
| USD628332S1 (en) | 2009-06-12 | 2010-11-30 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for street lamp |
| USD632415S1 (en) | 2009-06-13 | 2011-02-08 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for cluster lamp |
| US7919400B2 (en) | 2007-07-10 | 2011-04-05 | Stion Corporation | Methods for doping nanostructured materials and nanostructured thin films |
| US7939454B1 (en) | 2008-05-31 | 2011-05-10 | Stion Corporation | Module and lamination process for multijunction cells |
| US8017860B2 (en) | 2006-05-15 | 2011-09-13 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials |
| US8058092B2 (en) | 2007-09-28 | 2011-11-15 | Stion Corporation | Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application |
| US8067263B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-11-29 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8071179B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-12-06 | Stion Corporation | Methods for infusing one or more materials into nano-voids if nanoporous or nanostructured materials |
| US8075723B1 (en) | 2008-03-03 | 2011-12-13 | Stion Corporation | Laser separation method for manufacture of unit cells for thin film photovoltaic materials |
| USD652262S1 (en) | 2009-06-23 | 2012-01-17 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for cooler |
| US8105437B2 (en) | 2007-11-14 | 2012-01-31 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration |
| US8168463B2 (en) | 2008-10-17 | 2012-05-01 | Stion Corporation | Zinc oxide film method and structure for CIGS cell |
| US8193028B2 (en) | 2008-10-06 | 2012-06-05 | Stion Corporation | Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8198122B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-06-12 | Stion Corporation | Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| USD662040S1 (en) | 2009-06-12 | 2012-06-19 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for garden lamp |
| USD662041S1 (en) | 2009-06-23 | 2012-06-19 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for laptop personal computer |
| US8207008B1 (en) | 2008-08-01 | 2012-06-26 | Stion Corporation | Affixing method and solar decal device using a thin film photovoltaic |
| US8236597B1 (en) | 2008-09-29 | 2012-08-07 | Stion Corporation | Bulk metal species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8258000B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-09-04 | Stion Corporation | Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8263494B2 (en) | 2010-01-25 | 2012-09-11 | Stion Corporation | Method for improved patterning accuracy for thin film photovoltaic panels |
| US8287942B1 (en) | 2007-09-28 | 2012-10-16 | Stion Corporation | Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material |
| US8344243B2 (en) | 2008-11-20 | 2013-01-01 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic cell using similar material junction |
| US8377736B2 (en) | 2008-10-02 | 2013-02-19 | Stion Corporation | System and method for transferring substrates in large scale processing of CIGS and/or CIS devices |
| US8383450B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-26 | Stion Corporation | Large scale chemical bath system and method for cadmium sulfide processing of thin film photovoltaic materials |
| US8394662B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-03-12 | Stion Corporation | Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8398772B1 (en) | 2009-08-18 | 2013-03-19 | Stion Corporation | Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity |
| US8425739B1 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-23 | Stion Corporation | In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials |
| US8436445B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Method of manufacture of sodium doped CIGS/CIGSS absorber layers for high efficiency photovoltaic devices |
| US8435822B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells |
| US8435826B1 (en) | 2008-10-06 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8440903B1 (en) | 2008-02-21 | 2013-05-14 | Stion Corporation | Method and structure for forming module using a powder coating and thermal treatment process |
| US8461061B2 (en) | 2010-07-23 | 2013-06-11 | Stion Corporation | Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment |
| US8476104B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-07-02 | Stion Corporation | Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8501521B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-08-06 | Stion Corporation | Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8507786B1 (en) | 2009-06-27 | 2013-08-13 | Stion Corporation | Manufacturing method for patterning CIGS/CIS solar cells |
| US8614396B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-12-24 | Stion Corporation | Method and material for purifying iron disilicide for photovoltaic application |
| US8617917B2 (en) | 2008-06-25 | 2013-12-31 | Stion Corporation | Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material |
| US8628997B2 (en) | 2010-10-01 | 2014-01-14 | Stion Corporation | Method and device for cadmium-free solar cells |
| US8642138B2 (en) | 2008-06-11 | 2014-02-04 | Stion Corporation | Processing method for cleaning sulfur entities of contact regions |
| US8673675B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-03-18 | Stion Corporation | Humidity control and method for thin film photovoltaic materials |
| US8691618B2 (en) | 2008-09-29 | 2014-04-08 | Stion Corporation | Metal species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8728200B1 (en) | 2011-01-14 | 2014-05-20 | Stion Corporation | Method and system for recycling processing gas for selenization of thin film photovoltaic materials |
| US8741689B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-06-03 | Stion Corporation | Thermal pre-treatment process for soda lime glass substrate for thin film photovoltaic materials |
| US8759671B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-06-24 | Stion Corporation | Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices |
| US8772078B1 (en) | 2008-03-03 | 2014-07-08 | Stion Corporation | Method and system for laser separation for exclusion region of multi-junction photovoltaic materials |
| US8809096B1 (en) | 2009-10-22 | 2014-08-19 | Stion Corporation | Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials |
| US8859880B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-10-14 | Stion Corporation | Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices |
| US8941132B2 (en) | 2008-09-10 | 2015-01-27 | Stion Corporation | Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials |
| US9087943B2 (en) | 2008-06-25 | 2015-07-21 | Stion Corporation | High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method free of metal disulfide barrier material |
| US9096930B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-04 | Stion Corporation | Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices |
| US9105776B2 (en) | 2006-05-15 | 2015-08-11 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using semiconductor materials |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8501769A (nl) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | Imec Interuniversitair Micro E | Bipolaire heterojunctie-transistor en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. |
| US6380480B1 (en) * | 1999-05-18 | 2002-04-30 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd | Photoelectric conversion device and substrate for photoelectric conversion device |
| JP4565105B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2010-10-20 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | 太陽電池用の光学薄膜およびその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1123525A (en) * | 1977-10-12 | 1982-05-11 | Stanford R. Ovshinsky | High temperature amorphous semiconductor member and method of making same |
| US4178415A (en) * | 1978-03-22 | 1979-12-11 | Energy Conversion Devices, Inc. | Modified amorphous semiconductors and method of making the same |
| EP0035146B1 (de) * | 1980-02-15 | 1988-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Photoelektrische Halbleitervorrichtung |
-
1983
- 1983-04-19 DE DE19833314197 patent/DE3314197A1/de not_active Withdrawn
- 1983-04-20 AU AU13688/83A patent/AU1368883A/en not_active Abandoned
- 1983-04-21 FR FR8306536A patent/FR2526223A1/fr active Pending
- 1983-04-21 IT IT8320731A patent/IT8320731A0/it unknown
- 1983-04-22 NL NL8301440A patent/NL8301440A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-04-25 GB GB08311175A patent/GB2124826A/en not_active Withdrawn
- 1983-04-27 JP JP58074872A patent/JPS58199710A/ja active Pending
- 1983-04-27 KR KR1019830001784A patent/KR840004825A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (67)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3347213A1 (de) * | 1982-12-24 | 1984-06-28 | Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Solarzelle |
| US8017860B2 (en) | 2006-05-15 | 2011-09-13 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials |
| US9105776B2 (en) | 2006-05-15 | 2015-08-11 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using semiconductor materials |
| US8314326B2 (en) | 2006-05-15 | 2012-11-20 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials |
| US8871305B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-10-28 | Stion Corporation | Methods for infusing one or more materials into nano-voids of nanoporous or nanostructured materials |
| US8071179B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-12-06 | Stion Corporation | Methods for infusing one or more materials into nano-voids if nanoporous or nanostructured materials |
| US7919400B2 (en) | 2007-07-10 | 2011-04-05 | Stion Corporation | Methods for doping nanostructured materials and nanostructured thin films |
| US8058092B2 (en) | 2007-09-28 | 2011-11-15 | Stion Corporation | Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application |
| US8614396B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-12-24 | Stion Corporation | Method and material for purifying iron disilicide for photovoltaic application |
| US8759671B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-06-24 | Stion Corporation | Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices |
| US8287942B1 (en) | 2007-09-28 | 2012-10-16 | Stion Corporation | Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material |
| US8642361B2 (en) | 2007-11-14 | 2014-02-04 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration |
| US8501507B2 (en) | 2007-11-14 | 2013-08-06 | Stion Corporation | Method for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration |
| US8623677B2 (en) | 2007-11-14 | 2014-01-07 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration |
| US8105437B2 (en) | 2007-11-14 | 2012-01-31 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration |
| US8512528B2 (en) | 2007-11-14 | 2013-08-20 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using single-chamber configuration |
| US8440903B1 (en) | 2008-02-21 | 2013-05-14 | Stion Corporation | Method and structure for forming module using a powder coating and thermal treatment process |
| US8772078B1 (en) | 2008-03-03 | 2014-07-08 | Stion Corporation | Method and system for laser separation for exclusion region of multi-junction photovoltaic materials |
| US8075723B1 (en) | 2008-03-03 | 2011-12-13 | Stion Corporation | Laser separation method for manufacture of unit cells for thin film photovoltaic materials |
| US7939454B1 (en) | 2008-05-31 | 2011-05-10 | Stion Corporation | Module and lamination process for multijunction cells |
| US8642138B2 (en) | 2008-06-11 | 2014-02-04 | Stion Corporation | Processing method for cleaning sulfur entities of contact regions |
| US8617917B2 (en) | 2008-06-25 | 2013-12-31 | Stion Corporation | Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material |
| US9087943B2 (en) | 2008-06-25 | 2015-07-21 | Stion Corporation | High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method free of metal disulfide barrier material |
| US8207008B1 (en) | 2008-08-01 | 2012-06-26 | Stion Corporation | Affixing method and solar decal device using a thin film photovoltaic |
| US8941132B2 (en) | 2008-09-10 | 2015-01-27 | Stion Corporation | Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials |
| US8198122B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-06-12 | Stion Corporation | Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8236597B1 (en) | 2008-09-29 | 2012-08-07 | Stion Corporation | Bulk metal species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8258000B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-09-04 | Stion Corporation | Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8501521B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-08-06 | Stion Corporation | Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8394662B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-03-12 | Stion Corporation | Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8476104B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-07-02 | Stion Corporation | Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8691618B2 (en) | 2008-09-29 | 2014-04-08 | Stion Corporation | Metal species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8088640B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-01-03 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8318531B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-11-27 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8383450B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-26 | Stion Corporation | Large scale chemical bath system and method for cadmium sulfide processing of thin film photovoltaic materials |
| US8084292B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-12-27 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8425739B1 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-23 | Stion Corporation | In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials |
| US8067263B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-11-29 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8435822B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells |
| US8084291B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-12-27 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8071421B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-12-06 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8673675B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-03-18 | Stion Corporation | Humidity control and method for thin film photovoltaic materials |
| US8076176B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-12-13 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8741689B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-06-03 | Stion Corporation | Thermal pre-treatment process for soda lime glass substrate for thin film photovoltaic materials |
| US8377736B2 (en) | 2008-10-02 | 2013-02-19 | Stion Corporation | System and method for transferring substrates in large scale processing of CIGS and/or CIS devices |
| US8193028B2 (en) | 2008-10-06 | 2012-06-05 | Stion Corporation | Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8435826B1 (en) | 2008-10-06 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| USD625695S1 (en) | 2008-10-14 | 2010-10-19 | Stion Corporation | Patterned thin film photovoltaic module |
| US8168463B2 (en) | 2008-10-17 | 2012-05-01 | Stion Corporation | Zinc oxide film method and structure for CIGS cell |
| US8557625B1 (en) | 2008-10-17 | 2013-10-15 | Stion Corporation | Zinc oxide film method and structure for cigs cell |
| US8344243B2 (en) | 2008-11-20 | 2013-01-01 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic cell using similar material junction |
| USD662040S1 (en) | 2009-06-12 | 2012-06-19 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for garden lamp |
| USD628332S1 (en) | 2009-06-12 | 2010-11-30 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for street lamp |
| USD632415S1 (en) | 2009-06-13 | 2011-02-08 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for cluster lamp |
| USD652262S1 (en) | 2009-06-23 | 2012-01-17 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for cooler |
| USD662041S1 (en) | 2009-06-23 | 2012-06-19 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for laptop personal computer |
| US8507786B1 (en) | 2009-06-27 | 2013-08-13 | Stion Corporation | Manufacturing method for patterning CIGS/CIS solar cells |
| USD627696S1 (en) | 2009-07-01 | 2010-11-23 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for recreational vehicle |
| US8398772B1 (en) | 2009-08-18 | 2013-03-19 | Stion Corporation | Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity |
| US8809096B1 (en) | 2009-10-22 | 2014-08-19 | Stion Corporation | Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials |
| US8859880B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-10-14 | Stion Corporation | Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices |
| US8263494B2 (en) | 2010-01-25 | 2012-09-11 | Stion Corporation | Method for improved patterning accuracy for thin film photovoltaic panels |
| US9096930B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-04 | Stion Corporation | Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices |
| US8461061B2 (en) | 2010-07-23 | 2013-06-11 | Stion Corporation | Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment |
| US8628997B2 (en) | 2010-10-01 | 2014-01-14 | Stion Corporation | Method and device for cadmium-free solar cells |
| US8728200B1 (en) | 2011-01-14 | 2014-05-20 | Stion Corporation | Method and system for recycling processing gas for selenization of thin film photovoltaic materials |
| US8436445B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Method of manufacture of sodium doped CIGS/CIGSS absorber layers for high efficiency photovoltaic devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8320731A0 (it) | 1983-04-21 |
| GB8311175D0 (en) | 1983-06-02 |
| KR840004825A (ko) | 1984-10-24 |
| FR2526223A1 (fr) | 1983-11-04 |
| AU1368883A (en) | 1983-11-03 |
| JPS58199710A (ja) | 1983-11-21 |
| GB2124826A (en) | 1984-02-22 |
| NL8301440A (nl) | 1983-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3314197A1 (de) | P-leitende amorphe siliziumlegierung mit grossem bandabstand und herstellungsverfahren dafuer | |
| DE3244626A1 (de) | Sperrschicht-fotoelement und herstellungsverfahren dafuer | |
| DE3306148A1 (de) | Sperrschicht-fotoelement aus halbleitermaterial | |
| DE2632987C3 (de) | Fotovoltaisches Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2940994C2 (de) | ||
| DE3153270C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von dotiertem Halbleitermaterial durch Glimmentladung | |
| DE69411078T2 (de) | Isotopenbatterien | |
| DE2943211C2 (de) | Amorphe Halbleiter auf Silizium- und/oder Germaniumbasis, ihre Verwendung und ihre Herstellung durch Glimmentladung | |
| DE2639841C3 (de) | Solarzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE3135393A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer lichtempfindlichen amorphen legierung und diese enthaltendes bauelement | |
| DE69217287T2 (de) | Photovoltische Vorrichtung mit mehreren Übergängen und Herstellungsverfahren | |
| DE2944913C2 (de) | ||
| DE112012003057T5 (de) | Verfahren zum Stabilisieren von hydriertem, amorphem Silicium und amorphen, hydrierten Siliciumlegierungen | |
| DE69434949T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines abgeschiedenen Films | |
| DE3650012T2 (de) | Halbleitervorrichtung. | |
| DE2711365C2 (de) | ||
| DE2743141A1 (de) | Amorphes silizium aufweisende bauelemente | |
| DE3308598A1 (de) | Rueckreflektorsystem fuer sperrschicht-fotoelemente | |
| DE3426338C2 (de) | ||
| DE2917564A1 (de) | Verfahren zum herstellen von solarzellen und dadurch hergestellte gegenstaende | |
| EP1859487A2 (de) | Photovoltaische zelle mit einem darin enthaltenen photovoltaisch aktiven halbleitermaterial | |
| DE3032158A1 (de) | Solarzelle | |
| DE3135411C2 (de) | Fotoempfindliche Anordnung mit übereinanderliegenden pin-Schichten eines amorphen Siliciumlegierungsmaterials | |
| DE102012025773B3 (de) | Photovoltaikelemente mit Gruppe-III/V-Halbleitern | |
| DE3244661A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer festphasenlegierung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |