DE4122845A1 - Halbleitereinrichtung und herstellungsverfahren dafuer - Google Patents
Halbleitereinrichtung und herstellungsverfahren dafuerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Halbleitereinrichtung mit einer
Mehrzahl von photovoltaischen Elementeinheiten nach dem Ober
begriff des Patentanspruches 1 und ein Herstellungsverfahren
dafür nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.
Eine herkömmliche Halbleitereinrichtung wie eine Solarzelle
weist eine Struktur auf, bei der eine Mehrzahl von photovol
taischen Elementen auf einem Substrat angeordnet sind. Diese
sind miteinander in Reihe verbunden, wie es in der
JP 59-1 67 072A, der JP 59-1 82 578 A und JP 61-50 381 A gezeigt ist.
Im folgenden wird eine herkömmliche Technik im Detail beschrie
ben, die sich auf eine photovoltaische Einrichtung und der Be
nützung eines dünnen Halbleiterfilmes bezieht, wie es in der
oben erwähnten JP 59-1 82 578 beschrieben ist.
In Fig. 14(f) bezeichnet das Bezugszeichen 101 ein
isolierendes Substrat. Eine erste Elektrodenschicht 113a ist
selektiv auf dem Substrat 101 gebildet. Eine aus einem dünnen
Halbleiterfilm gebildete Halbleiterschicht 115a ist auf der
Elektrodenschicht 113a gebildet. Eine zweite Elektrodenschicht
117a ist auf der Halbleiterschicht 115a gebildet. Die Halb
leiterschicht 115a und die Elektrodenschichten 13a und 117a
bilden eine photovoltaische Elementeinheit.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren beschrieben.
Wie in Fig. 14(a) gezeigt ist, wird die ITO (Indiumzinnoxid),
Zinnoxid oder ähnliches aufweisende erste Elektrodenschicht 113
auf dem isolierenden Substrat 101 aus Glas gebildet. Dann wird,
wie in Fig. 14(b) gezeigt ist, die erste Elektrodenschicht 113
in vorbestimmte Muster durch Einstrahlen eines Laserstrahles
unterteilt. Dann wird, wie in Fig. 14(c) gezeigt ist, die dünne
Halbleiterschicht darauf zum Bilden der Halbleiterschicht 115
gebildet. In diesem Fall wird die Halbleiterschicht 115 durch
Abscheiden eines dünnen Filmes aus amorphem Silizium, microkri
stallinen Silizium, einer Legierung aus amorphem Silizium und
Kohlenstoff oder ähnliches gebildet. Zum Beispiel werden dünne
Filme aus amorphem Silizium vom p-Typ, i-Typ und n-Typ benutzt.
Dann werden, wie in Fig. 14(d) gezeigt ist, einige Abschnitte
der Halbleiterschicht 115 durch Einstrahlen eines Laserstrahles
oder Ätzen entsprechend dem Muster der ersten Elektrode (113a)
entfernt, wodurch Öffnungen 115(b) gebildet werden. Dann wird,
wie in Fig. 14(e) gezeigt ist, das ganze mit einer zweiten
Elektrodenschicht (117) aus Metall wie Aluminium bedeckt. Dann
wird dieses, wie in Fig. 14(f) gezeigt ist, mit etwa einem
Laserstrahl behandelt, zum Bilden von Öffnungen 117b.
Wie oben beschrieben wurde, wird eine Struktur vorgesehen, bei
der die Halbleiterschicht 115a an jedem Elementbereich des iso
lierenden Substrates 101 vorgesehen ist, das heißt, an jedem der
Bereiche, auf dem die photovoltaische Elementeinheit zu bilden
ist. Diese Halbleiterschicht 115a ist zwischen der ersten Elek
trodenschicht 113a und der zweiten Elektrodenschicht 117a sand
wichartig eingeschlossen. Die erste Elektrodenschicht 113a unter
der Halbleiterschicht 115a in jedem Gebiet ist mit der zweiten
Elektrode 117a auf der Halbleiterschicht 115a des benachbarten
Gebietes verbunden.
Wenn bei dem oben beschriebenen photovoltaischen Element die
Halbleiterschicht 115a eine Anordnung aufweist, die aus amorphen
dünnen Siliziumfilmen des p-Typs, i-Typs und n-Typs besteht, er
zeugt die Halbleiterschicht 115a eine elektromotorische Kraft,
wenn Licht die Halbleiterschicht 115a durch das isolierende Sub
strat 101 aus Glas bestrahlt. Diese elektromotorische Kraft
wird in die Richtung der Filmdicke so erzeugt, daß der Film vom
p-Typ ein positives Potential haben kann und der Film vom n-Typ
ein negatives Potential haben kann. Da zusätzlich die Elektrode
auf der Seite des n-Typs der Halbleiterschicht 115a der photo
voltaischen Elementeinheit mit der Elektrode auf der Seite des
p-Typs der Halbleiterschicht 115a des benachbarten Elementes
verbunden ist, wird die an der Halbleiterschicht 115a eines
jeden Elementes erzeugte elektromotorische Kraft addiert,
wodurch insgesamt eine hohe Spannung erzeugt werden kann. Zu
sätzlich kann der Betrag des durch die elektromotorische Kraft
erzeugten Stromes mit Hilfe der Fläche der Halbleiterschicht
115a eines jeden Elementes eingestellt werden.
Wenn die Halbleiterschicht 115a aus einem Material wie amorphes
Silizium gebildet ist, das bei einer relativ niedrigen
Temparatur von ungefähr 300°C höchstens gebildet werden kann,
können die Materialien für das isolierende Substrat 101, die
erste Elektrodenschicht 113a und die zweite Elektrodenschicht
117a und ihre Bearbeitungsmittel aus einem weiten Bereich ge
wählt werden. Dies hat zur Folge, daß die Anordnung, bei der die
auf dem isolierenden Substrat 101 in vorbestimmten Abständen an
geordneten Halbleiterschichten 115a durch die Elektrodenschicht
13a und 117a in Reihe verbunden sind, leicht hergestellt werden
kann, wie oben beschrieben wurde. Wenn jedoch nichtkristallines
Silizium benutzt wird, ist die Umwandlungseffiktivität des
Umwandelns der Energie des einfallenden Lichtes in elektrische
Energie niedrig, und die Umwandlungseffektivität nimmt mit der
Belichtung ab. Deswegen wird kristallines Silizium bevorzugt,
als das Material der Halbleiterschicht 115a benutzt.
Wenn jedoch die Halbleiterschicht 115a aus kristallinem Silizium
gebildet wird, muß das Bearbeiten bei einer hohen Temperatur von
ungefähr 600°C bis 1400°C durchgeführt werden, was nahe dem
Schmelzpunkt von Silizium ist. In diesem Fall sollten das iso
lierende Substrat 101, die erste Elektrodenschicht 113 und die
zweite Elektrodenschicht 117 aus Materialien gebildet werden,
die hohe Temperatur vertragen, daher ist der Bereich der Wahl
der Materialien begrenzt. Zusätzlich kann ein Anteil des
Materiales in dem Siliziumkristall als Fremdatom während des
Arbeitens bei hoher Temperatur eindiffundieren, das würde die
Qualität der Tätigkeit der Halbleitereinrichtung verschlechtern.
Somit ist es schwierig, die obige integrierte Struktur unter Be
nutzung von kristallinem Silizium als Material des Standes der
Technik zu erhalten.
Es sind einige Anstrengungen unternommen worden, eine photovol
taische Halbleitereinrichtung durch Bilden eines dünnen Filmes
aus kristallinem Silizium auf einem Substrat vorzusehen. Zum
Beispiel zeigen die Fig. 15 und 16 die Anordnung von Halblei
tereinrichtungen, wie sie in dem Konferenzbericht der 20. Konfe
renz der IEEE-Photovoltaic-Spezialisten gezeigt sind. In den
Fig. 15 und 16 bezeichnet das Bezugszeichen 111 ein Substrat
mit Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperatur. Eine Diffusions
sperrschicht 102 ist auf dem Substrat 111 gebildet. Eine Halb
leiterschicht 105 ist auf der gesamten Oberfläche des Substrates
111 und der Sperrschicht 102 gebildet. Eine Emitterschicht 106
ist auf der Halbleiterschicht 105 gebildet. Eine Metallelektrode
107 ist auf der Oberfläche gebildet.
Als Substrat 111 mit hoher Wärmefestigkeit wird bei der in Fig.
15 gezeigten Struktur ein polykristallines Silizium niedriger
Reinheit benutzt, bzw. eine leitende Keramik wird in der in
Fig. 16 gezeigten Anordnung benutzt.
Gemäß dem in Fig. 15 gezeigten herkömmlichen Beispiel wird die
einen Siliziumdioxidfilm aufweisende Diffusionssperrschicht 112
auf dem wärmefesten Substrat 111 gebildet. Dann werden darin
Öffnungen 102a zum elektrischen Verbinden des hochwärmefesten
Substrates 111 mit der Halbleiterschicht 105 gebildet. Das hoch
wärmefeste Substrat 111 dient als Elektrode zum Herausziehen des
Stromes, zu der Außenseite, der erzeugt wird, wenn Licht auf den
dünnen Halbleiterfilm 105 trifft. Die einen dünnen polykristal
linen Siliziumfilm aufweisende Halbleiterschicht 105 wird darauf
durch das Verfahren des chemischen Dampfabscheidens (CVD-
Verfahren) gebildet. Da der durch das CVD-Verfahren gebildete
dünne polykristalline Siliziumfilm aus kleinen Kristallkörnern
besteht, werden die durch Infraroterwärmen einmal aufgeschmol
zen und dann rekristallisiert. Danach wird die Emitterschicht
106 auf der Oberfläche durch Fremdatomdiffusion gebildet, und
danach wird die Metallelektrode 107 gebildet.
Nach dieser Anordnung verhindert die Sperrschicht 102, daß
Fremdatome, die die Leistung der Halbleitereinrichtung ver
schlechtern könnten, aus dem hochwärmefesten Substrat 111 in die
Halbleiterschicht 105 während der Rekristallisation diffun
dieren, und sie reflektiert auch Licht, das in die Halbleiter
schicht 105 eindringt, aber nicht vollständig in ihr absorbiert
wird, und sie führt dieses Licht wieder zu der Halbleiterschicht
105. Da jedoch die Öffnung 102a in der Sperrschicht 102 gebildet
ist, diffundieren Fremdatome, die in dem hochwärmefesten
Substrat 111 vorhanden sind, in die Halbleiterschicht 105 durch
die Öffnung 102a, wenn die Halbleiterschicht 105 rekristalli
siert wird, wodurch die Qualität der Halbleitereinrichtung
verschlechtert wird.
Weiterhin wird die die dem herkömmlichen Beispiel von Fig. 16
entsprechende Sperrschicht 102 auf der gesamten Oberfläche des
wärmefesten Substrates 111 gebildet, das leitende Keramiken auf
weist, und dann wird der dünne polykristalline Siliziumfilm da
rauf als der dünne Halbleiterfilm 105 gebildet, in dem das Lö
sungswachstumsverfahren unter Benutzung von Zinn als Lösungsmit
tel benutzt wird. Dann werden ähnlich wie in Fig. 5 die Emit
terschicht 106 und die Metallelektrode 107 gebildet.
Obwohl bei diesem Beispiel das Material der Sperrschicht 102
nicht spezifiziert ist, sollte die Sperrschicht 102 aus einem
leitenden Material gebildet sein, damit sie elektrisch den
dünnen Halbleiterfilm 105 mit dem hochtemperaturfesten Substrat
111 wie in Fig. 15 verbindet. Sie sollte daher aus Metall oder
ähnlichem gebildet sein. Wenn ein Fremdatom einer Metallgruppe
in den Siliziumhalbleiter eindringt, übt es im allgemeinen einen
schlechten Einfluß auf die elektrischen Eigenschaften des Halb
leiters aus Silizium aus. Wenn die Halbleiterschicht 105 auf der
Sperrschicht 102 durch das Lösungswachstumsverfahren gebildet
wird, muß die Wachstumstemperatur eine hohe Temperatur von unge
fähr 1000°C sein. Daher diffundieren auch in diesem Fall die in
dem Material der Sperrschicht 102 enthaltenen Fremdatome in die
Halbleiterschicht 105, was die Qualität der Halbleitereinrich
tung verschlechtert, während die Halbleiterschicht 105 gebildet
wird.
Da gemäß der in Fig. 15 und 16 gezeigten herkömmlichen Halb
leitereinrichtungen das hochtemperaturfeste Substrat 111 als
Elektrode zum Herausziehen des Stromes nach außen benutzt wird,
der in der Halbleiterschicht 105 erzeugt ist, muß das hoch
wärmefeste Substrat 111 aus einem leitenden Material gemacht
werden. Da das hochtemperaturfeste Substrat 111 gleichmäßig mit
der Halbleiterschicht 105 über die ganze Oberfläche verbunden
ist, ist es praktisch unmöglich, die in Fig. 14 gezeigte
integrierte Struktur einzuführen, in der die photovoltaischen
Elementeinheiten in Reihe miteinander verbunden sind.
Da die herkömmliche Halbleitereinrichtung wie oben beschrieben
konstruiert ist, ist es schwierig, die integrierte Struktur
unter Benutzung eines Halbleitermateriales wie kristallines
Silizium einzuführen. Zusätzlich diffundieren Fremdatome aus den
Substraten oder den Metallschichten, die den Halbleiterfilm be
rühren, in den dünnen Halbleiterfilm.
Es ist daher das der Erfindung zugrundeliegende Problem, die
obigen Nachteile zu vermeiden und eine Halbleitereinrichtung
vorzusehen, die eine Mehrzahl von photovoltaischen Elementein
heiten aufweist, eine hohe Umwandlungseffektivität besitzt und
deren Eigenschaften sich nicht durch Belichtung verschlechtern.
Weiterhin soll ein Verfahren geschaffen werden, mit dem eine
derartige Halbleitereinrichtung hergestellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Halbleitereinrichtung mit einer Mehrzahl
von photovoltaischen Elementeinheiten nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 ist gekennzeichnet durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1. Dabei sind die photovoltaischen
Elementeinheiten miteinander in Reihe verbunden. Jede photovol
taische Elementeinheit weist eine erste Halbleiterschicht mit
einem geringen Widerstand, die auf einem hochwärmefesten isolie
renden Substrat in vorbestimmten Abständen gebildet ist, eine
zweite Halbleiterschicht, die auf der ersten Halbleiterschicht
so gebildet ist, daß ein Teil der Halbleiterschicht offen liegen
kann und die zweite Halbleiterschicht nicht in Kontakt mit der
ersten Halbleiterschicht einer benachbarten photovoltaischen
Elementeinheit steht, und eine Elektrodenschicht, die auf der
zweiten Halbleiterschicht so gebildet ist, daß ihr Ende die
erste Halbleiterschicht der benachbarten photovoltaischen Ele
menteinheit erreichen kann, auf.
Das Verfahren zum Herstellen einer derartigen Halbleitereinrich
tung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 7 gekennzeich
net. Es weist insbesondere folgende Schritte auf: einen ersten
Schritt des selektiven Bildens einer Mehrzahl von ersten Halblei
terschichten auf einem wärmefesten isolierenden Substrat in vor
bestimmten Abständen, einen zweiten Schritt des Bildens einer
isolierender Schicht auf einem Lückenbereich zwischen benachbar
ten ersten Halbleiterschichten auf dem isolierenden Substrat so,
daß ein Teil der isolierenden Schicht einen Randteil von einer
oder beiden der Halbleiterschichten erreichen kann, einen
dritten Schritt des selektiven Bildens einer zweiten Halbleiter
schicht auf der ersten Halbleiterschicht gemäß des Musters der
ersten Halbleiterschichten, einen vierten Schritt des Bildens
einer Öffnung an einem Teil der isolierenden Schicht auf der
ersten Halbleiterschicht und einen fünften Schritt des Bildens
einer Elektrodenschicht auf der zweiten Halbleiterschicht so,
daß ihre Enden die erste Halbleiterschicht die benachbarte
photovoltaische Elementeinheit durch die Öffnung der isolieren
den Schicht erreichen kann und im Kontakt damit stehen kann.
Da ein hochtemperaturfestes isolierendes Substrat als Substrat
benutzt wird, auf dem die photovoltaische Elementeinheit zu
bilden ist, und da eine Halbleiterschicht als Elektrode auf der
unteren Seite des photovoltaischen Elementes benutzt wird, kann
das Behandeln bei einer hohen Temperatur durchgeführt werden,
nachdem die Elektrode auf der unteren Seite auf dem Substrat ge
bildet ist, und dann kann ein Halbleitermaterial, das eine Hoch
temperaturbehandlung benötigt, wie kristallines Silizium, als
das Material der photovoltaischen Schicht benutzt werden. Da das
Substrat ein isolierendes Substrat ist und die Elektrode der
unteren Seite aus einem Halbleitermaterial gebildet ist, werden
schädliche Fremdatome daran gehindert, in die darauf gebildete
Halbleiterschicht zu diffundieren, und es ist möglich, eine
photovoltaische Einrichtung vorzusehen, die eine integrierte
Struktur hat, deren Umwandlungseffektivität hoch ist und deren
Eigenschaften nicht leicht verschlechtert werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht der Struktur einer ersten Ausfüh
rungsform der Halbleitereinrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Struktur einer zweiten Ausfüh
rungsform der Halbleitereinrichtung;
Fig. 3 eine Schnittansicht der Struktur einer dritten Ausfüh
rung der Halbleitereinrichtung;
Fig. 4 eine Schnittansicht der Struktur einer vierten Ausfüh
rungsform der Halbleitereinrichtung;
Fig. 5 eine Schnittansicht der Struktur einer fünften Ausfüh
rungsform der Halbleitereinrichtung;
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht des Herstellungsver
fahrens für die erste Ausführungsform der Halbleiter
einrichtung;
Fig. 7 eine schematische Schnittansicht des Herstellungsver
fahrens für die zweite Ausführungsform der Halbleiter
einrichtung;
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht des Herstellungsver
verfahrens für die dritte Ausführungsform der Halb
leitereinrichtung;
Fig. 9 eine schematische Schnittansicht des Herstellungsver
fahrens für die vierte Ausführungsform der Halbleiter
einrichtung;
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht des Herstellungsver
fahrens für die fünfte Ausführungsform der Halbleiter
einrichtung;
Fig. 11 eine schematische Ansicht einer Abänderung der zweiten
Ausführungsform;
Fig. 12 eine schematische Ansicht einer weiteren Abänderung der
zweiten Ausführungsform;
Fig. 13 eine schematische Ansicht einer noch weiteren Abände
rung der zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 schematische Schnittansichten der Struktur einer her
kömmlichen Halbleitereinrichtung und ihres Herstel
lungsverfahrens in der Reihenfolge der Herstellungs
schritte;
Fig. 15 eine schematische Schnittansicht der Struktur einer
anderen herkömmlichen Halbleitereinrichtung und
Fig. 16 eine schematische Schnittansicht einer Struktur einer
noch anderen Halbleitereinrichtung.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein hochwärmefestes
tragendes Substrat. Eine isolierende bedeckende Schicht 2 ist auf
dem tragenden Substrat 1 gebildet. Eine erste Halbleiterschicht
3a ist auf der isolierenden, bedeckenden Schicht 2 gebildet und
in eine Mehrzahl von photovoltaischen Elementeinheiten auf dem
tragenden Substrat 1 unterteilt. Eine isolierende Schicht 4a ist
auf einem Lückengebiet 3b zwischen benachbarten ersten Halblei
terschichten 3a so gebildet, daß die Randteile der Halbleiter
schichten 3a bedeckt sind, und sie weist eine Öffnung 4b auf
einer der benachbarten Halbleiterschichten 3a auf. Eine zweite
Halbleiterschicht 5 ist auf der ersten Halbleiterschicht 3a ge
bildet. Die Enden der zweiten Halbleiterschicht 5 erstrecken
sich auf der isolierenden Schicht 4a ein wenig. Eine Anschluß
schicht 6 ist auf der Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht 5
gebildet. Eine Elektrodenschicht 7 ist auf der Anschlußschicht 6
so gebildet, daß sie in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht
3a auf benachbarten Elementbereichen über die Öffnung 4b der
isolierenden Schicht 4a stehen kann.
Das hochwärmefeste tragende Substrat 1 kann aus jedem Material
gemacht sein, wenn es ausreichende mechanische Festigkeit bei
der benötigten Temperatur hat, während Halbleiterschichten 3 und
Kohlenstoff, hitzebeständiges Metall oder Silizium benutzt
werden. Wenn ein elektrisch leitendes Material wie Kohlenstoff
oder hitzebeständiges Metall als das tragende Substrat benutzt
wird, wird dessen Oberfläche mit der isolierenden, bedeckenden
Schicht 2 bedeckt, wie oben beschrieben ist, und dieses wird
dann als isolierendes Substrat benutzt. Wenn dagegen ein isolie
rendes Material wie Quarz oder Keramik als das tragende Substrat
1 benutzt wird, kann dieses als isolierendes Substrat benutzt
werden, so wie es ist. Wenn jedoch das isolierende Material als
tragendes Substrat 1 benutzt wird, sollte es mit der isolieren
den bedeckenden Schicht 2 bedeckt werden, wenn es schädliche
Fremdatome enthält, die die Qualität der Halbleitereinrichtung
verschlechtern könnten, so daß die Fremdatome darin gehindert
werden, in die Halbleiterschichten 3 und 5 zu diffundieren.
Als isolierende, bedeckende Schicht kann zum Beispiel eine Sili
ziumdioxidschicht oder eine Aluminiumoxidschicht benutzt werden.
Als das tragende Substrat kann zum Beispiel Silizium der metal
lurgischen Qualität mit einer geringen Reinheit benutzt werden,
und es kann mit einer Siliziumdioxidschicht als die isolierende,
bedeckende Schicht 2 bedeckt werden. Andererseits können als die
isolierende, bedeckende Schicht 2 eine Aluminiumoxidschicht,
eine doppelte bedeckende Schicht aus Aluminiumoxid und Silizium
dioxid oder ähnliches benutzt werden.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren beschrieben.
Wie in Fig. 6(a) gezeigt ist, wird die isolierende, bedeckende
Schicht 2 auf dem tragenden Substrat 1 gebildet.
Dann wird, wie in Fig. 6(b) gezeigt ist, die erste Halbleiter
schicht 3, zum Beispiel ein dünner polykristalliner Siliziumfilm
vom n-Typ mit niedrigem Widerstand auf der isolierenden, bedec
kenden Schicht 2 durch das CVD-Verfahren gebildet. Dann wird wie
in Fig. 6(c) gezeigt ist, die erste Halbleiterschicht 3 in eine
Mehrzahl von Einheiten gemäß einem vorbestimmten Muster durch
Ätzen oder Laserstrahlschreiben unterteilt, wodurch die ersten
Halbleiterschichten 3a vorgesehen werden.
Dann wird, wie in Fig. 6(d) gezeigt ist, die isolierende
Schicht 4 wie ein Siliziumdioxidfilm darauf durch das CVD-Ver
fahren aufgebracht. Zu dieser Zeit kann auch ein Siliziumnitrid
film weiterhin darauf aufgebracht werden. Zu dieser Zeit kann
eine Behandlung auf die erste Halbleiterschicht 3a angewandt
werden, wie Rekristallisation unter Nutzung der Bestrahlung
durch einen Laserstrahl oder ZMR (Zone Melting Recrystalli
zation - Zonenschmelzrekristallisation) unter Benutzung eines
Kohlenfadenheizers oder eines IR-(Infrarotstrahlen)Lampenhei
zers. Das Bemustern der ersten Halbleiterschicht 3 in Fig. 6(c)
kann nach der obigen Rekristallisation durchgeführt werden. In
diesem Fall wird die isolierende Schicht einmal nach der Rekri
stallisation entfernt und dann wird die isolierende Schicht
wieder nach dem Bemustern aufgebracht.
Dann wird, wie in Fig. 6(e) gezeigt ist, die isolierende
Schicht weggeätzt mit Ausnahme eines Lückengebietes 3b zwischen
benachbarten ersten Halbleiterschichten 3a und Randteilen der
ersten Halbleiterschichten 3a um das Lückengebiet 3b. Zu dieser
Zeit ist, wie in Fig. 6(e) gezeigt ist, die Breite eines Teiles
4a1, der mit dem isolierenden Filmen 4a bedeckt ist und ein
Randteil von einem der benachbarten ersten Halbleiterschichten
3a ist, größer als die eines bedeckten Teiles 4a2, der der
Randteil der anderen Halbleiterschicht ist.
Dann wird, wie in Fig. 6(f) gezeigt ist, die zweite Halbleiter
schicht 5 selektiv darauf gebildet. Die zweite Halbleiterschicht
5 wird nur auf einem Teil gebildet, in dem die erste Halbleiter
schicht 3a offenliegt, und die zweite Halbleiterschicht 5 wird
nicht auf einem Teil gebildet, der mit der isolierenden Schicht
4a bedeckt ist. In dem Fall, in dem zum Beispiel die erste und
zweite Halbleiterschicht 3a und 5 aus polykristallinen Silizium
gebildet werden und die isolierende Schicht 4a aus Siliziumdio
xid gebildet wird, kann die zweite Halbleiterschicht 5 durch das
CVD-Verfahren gebildet werden, wobei HCl in das Abscheidegas
eingeführt wird. Das Lösungswachstumsverfahren unter Benutzung
von Zinn als Lösungsmittel kann ebenfalls benutzt werden. Durch
diese Verfahren wird die zweite Halbleiterschicht 5 von dem
offenliegenden Teil der ersten Halbleiterschicht 3a auf die iso
lierende Schicht 4a, wie in Fig. 6(f) gezeigt ist, aufgewach
sen, obwohl die zweite Halbleiterschicht 5 nicht von einer Ober
fläche der isolierenden Schicht 4a aus aufgewachsen wird. Die
zweite Halbleiterschicht 5 kann auf der gesamten Oberfläche ge
bildet werden und durch Ätzen des Teiles der zweiten Halbleiter
schicht 5 auf der isolierenden Schicht 4, der dem Muster der er
sten Halbleiterschichten 3a entspricht, unterteilt werden zum
Bilden der zweiten Halbleiterschicht 5 auf die gewünschte selek
tive Weise. Die zweite Halbleiterschicht 5 kann zum Beispiel aus
polykristallinem Silizium vom n-Typ gebildet werden.
Dann wird, wie in Fig. 6(g) gezeigt ist, die Verbindungs- bzw.
Anschlußschicht 6 auf einer Oberfläche der zweiten Halblei
terschicht 5 durch ein Verfahren wie Fremdatomdiffusion oder
durch Bilden einer amorphen oder mikrokristallinen dünnen
Schicht gebildet werden.
Wenn zum Beispiel die zweite Halbleiterschicht 5 aus polykri
stallinen Silizium vom n-Typ gebildet ist, wird Fremdatomdiffu
sion vom p-Typ mit Bor oder ähnlichem durchgeführt.
Dann wird, wie in Fig. 6(h) gezeigt ist, ein Teil der offenlie
genden isolierenden Schicht 4a bei dem Lückengebiet 5a zwischen
benachbarten zweiten Halbleiterschichten 5 weggeätzt, wodurch
die Öffnung 4b gebildet wird. Schließlich wird, wie in Fig.
6(i) gezeigt ist, die zum Beispiel aluminiumaufweisende Elektro
denschicht 7 auf der Anschlußschicht 6 so gebildet, daß sie in
Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 3a über die Öffnung 4b
in der isolierenden Schicht 4a steht. Wenn die Elektrodenschicht
7 aus einem Material gebildet ist, daß kein Licht durchläßt, wie
es zum Beispiel Aluminium oder Metallpaste ist, wird diese ge
wöhnlich als eine Gitterelektrode mit einem Fischgrätenmuster
oder einem streifenförmigen Muster gebildet. Zusätzlich dient
die erste Halbleiterschicht 3a mit niedrigem Widerstand als die
Elektrode der Unterseite entgegengesetzt zu der Elektroden
schicht 7, wobei die zweite Halbleiterschicht als die photovol
taische Schicht 5 dazwischenliegt.
Gemäß dieser Ausführungsform wird das hochtemperaturfeste iso
lierende Substrat 1 als Substrat des photovoltaischen Elementes
benutzt, und die Halbleiterschicht 3a wird als Unterseitenelek
trode des Elementes benutzt. Daher kann die Behandlung bei einer
hohen Temperatur durchgeführt werden, nachdem die Unterseiten
elektrode auf dem Substrat gebildet ist. Zum Beispiel kann ein
Halbleitersubstrat, das eine Hochtemperaturbehandlung benötigt,
wie kristallines Silizium als Material der photovoltaischen
Schicht benutzt werden. Da das Substrat aus isolierendem
Material gemacht ist oder mit der isolierenden Schicht 2 be
deckt ist und die erste Halbleiterschicht 3a als die Untersei
tenelektrode dient, ist es weiterhin möglich, eine Hochtempera
turbehandlung ohne Diffusion von schädlichen Fremdatomen in die
auf dem Substrat 1 und der Schicht 3 gebildeten Halbleiter
schicht 5 zu benutzen. Als Resultat kann eine integrierte Struk
tur, in der die photovoltaischen Elementeinheiten miteinander in
Reihe verbunden sind, erzielt werden unter Benutzung eines Halb
leitermateriales wie kristallines Silizium.
Da gemäß dem Verfahren dieser Ausführungsform das tragende Sub
strat 1 mit der isolierenden, bedeckenden Schicht 2 bedeckt ist
und nicht als Elektrode des photovoltaischen Elementes benutzt
wird und da das Substrat nicht in Kontakt mit den Halbleiter
schichten 3a und 5 steht, können weiterhin Materialien geringer
Reinheit für das tragende Substrat 1 benutzt werden. Wenn das
tragende Substrat 1 mit Aluminiumoxid oder Metall wie Silber
oder Aluminium beschichtet ist und wenn es dann weiter mit der
durchsichtigen isolierenden, bedeckenden Schicht 2 wie ein Sili
ziumdioxidfilm beschichtet ist, wird zusätzlich das Licht, das
nicht von den Halbleiterschichten 3a und 5 absorbiert wird, ef
fektiv reflektiert, da der Reflektionsgrad der Beschichtung hoch
ist, und dann wird das Licht in die Halbleiterschicht 3a und 5
wieder eingeführt, wodurch die Qualität der Halbleitereinrich
tung verbessert wird.
Nach der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist die
Fläche eines Randteiles von einer der benachbarten ersten Halb
leiterschichten 3a, der mit dem isolierenden Film 4 bedeckt ist,
verkleinert, und die Öffnung 4b des isolierenden Filmes 4a er
streckt sich über das ganze Lückengebiet 5a der benachbarten
zweiten Halbleiterschichten 5. Ansonsten ist die Anordnung die
gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren für die zweite Aus
führungsform beschrieben.
Fig. 7(a) entspricht wie Fig. 6(d). Dann wird wie in Fig.
7(b) gezeigt ist, die isolierende Schicht 4 so bemustert, daß
die Breite eines Randteiles, von einem der ersten Halbleiter
schichten 3a, der mit der isolierenden Schicht 4a, schmal sein
kann. Die zweite Halbleiterschicht 5 wird selektiv auf der of
fenliegenden Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 3a so ge
bildet, daß die sich auf die isolierende Schicht 4a erstrecken
de zweite Halbleiterschicht 5 vollständig das Lückengebiet 3b
bedecken kann, wie in Fig. 7(c) gezeigt ist.
Wie in Fig. 7(d) gezeigt ist, wird nach dem Bilden der zweiten
Halbleiterschicht 5 auf der ersten Halbleiterschicht 3a die
Anschlußschicht 6 auf der Oberfläche der zweiten Halbleiter
schicht 5 wie in Fig. 1 gebildet, und dann wird ein Teil der
isolierenden Schicht 4a zum Bilden einer Öffnung 4b weggeätzt.
Dann wird wie in Fig. 7e gezeigt ist, die offenliegende isolie
rende Schicht 4a an dem Lückengebiet 5a zwischen benachbarten
zweiten Halbleiterschichten total weggeätzt, in dem die zweite
Halbleiterschicht 5 als Maske benutzt wird, da die zweite Halb
leiterschicht 5 vollständig das Lückengebiet 3b der ersten Halb
leiterschicht 3a bedeckt, wie oben beschrieben wurde. Danach
wird, wie in Fig. 7(f) gezeigt ist, schließlich die Elektroden
schicht 7 gebildet, wodurch das photovoltaische Element wie in
Fig. 6 fertiggestellt ist.
Da nach dieser zweiten Ausführungsform die isolierende Schicht 4
so bemustert wird, daß die Breite der isolierenden Schicht 4a
auf einem Randteil einer der ersten Halbleiterschichten 3a
schmal sein kann, wenn die Öffnung 4b in der isolierenden
Schicht 4a gebildet wird, kann die zweite Schicht 5a, so wie sie
ist, als Maske benutzt werden. Als Resultat können die Herstel
lungsschritte im Vergleich mit der ersten Ausführungsform
einfach sein.
Bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ist die Elek
trodenschicht 7 direkt auf der Anschlußschicht 6 vorgesehen. Die
Elektrodenschicht 7 soll an einem konkaven Gebiet mit großen Un
terschieden in der Höhe bemustert werden, wenn die Elektroden
schicht 7 gebildet wird. Das heißt, wenn die Elektrodenschicht 7
das konkave Gebiet zwischen den benachbarten Halbleiterschichten
5 ausfüllt, wird ein Kurzschluß zwischen der zweiten Halbleiter
schicht 5 und der ersten Halbleiterschicht 4 gebildet, damit ist
die Funktion der Halbleitereinrichtung verloren. Dieses Problem
wird durch die in Fig. 3 gezeigte dritte Ausführungsform
gelöst.
Fig. 8(a) entspricht der bereits beschriebenen Fig. 7(e). Wie
in Fig. 8(b) gezeigt ist, wird die gesamte Oberfläche mit einer
zweiten isolierenden Schicht 20 bedeckt, nachdem die isolieren
de Schicht 4 weggeätzt ist (Fig. 8a). Obwohl eine zweite iso
lierende Schicht 20 gebildet wird durch Bilden einer amorphen
Siliziumschicht 8 und einer Siliziumdioxidschicht 9 in diesem
Fall, kann sie auch nur durch die amorphe Siliziumschicht oder
anderes Material gebildet sein.
Danach wird, wie in Fig. 8(c) gezeigt ist, ein konkaves Gebiet
zwischen den benachbarten zweiten Halbleiterschichten 5 mit
einem Fotolack 10 gefüllt. Dann wird, wie in Fig. 8(d) gezeigt
ist, die zweite isolierende Schicht 20 weggeätzt mit Ausnahme
des konkaven Gebietes, und wie in Fig. 8(e) gezeigt ist, wird
der Fotolack 10 entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 8(f) gezeigt ist, eine Position, die
durch einen Pfeil P1 an dem Boden des konkaven Gebietes be
zeichnet ist, mit einem Laserstrahl bestrahlt, wodurch eine
Öffnung in 20b in der isolierenden Schicht 20a dieses Gebietes
gebildet wird. Dann wird, wie in Fig. 8(g) gezeigt ist, das
konkave Gebiet mit der Elektrode 7 gefüllt und die elektrische
Verbindung zwischen der Anschlußschicht 6 und der benachbarten
ersten Halbleiterschicht 3a ausgeführt, wodurch die Anordnung
des Elementes fertiggestellt wird.
Da nach dieser dritten Ausführungsform die Elektrode 7 nach der
Bildung des zweiten isolierenden Filmes 20 auf den Seitenwänden
der zweiten Halbleiterschichten 5 gebildet wird, ist es nicht
wichtig, ob das ganze konkave Gebiet mit einem Material der
Elektrodenschicht 7 gefüllt ist, wie es in Fig. 8(g) gezeigt
ist. Daher muß die Elektrodenschicht 7 nicht in dem konkaven
Gebiet zwischen den benachbarten zweiten Halbleiterschichten 5
bemustert werden, also da, wo es einen großen Höhenunterschied
gibt. Als Resultat kann die Behandlungssteuerung einfacher sein.
Obwohl die zweite Halbleiterschicht 5 nur aus einer Schicht ein
schließlich der Anschlußschicht 6 in der obigen ersten bis
dritten Ausführungsform besteht, kann eine andere Halbleiter
schicht auf die zweite Halbleiterschicht 5 gelegt werden.
Bei der in Fig. 4 gezeigten vierten Ausführungsform ist eine
zusätzliche Halbleiterschicht 51a auf der Anschlußschicht 6 ge
bildet, und eine Elektrodenschicht 71b ist darauf gebildet. Hier
werden die Halbleiterschicht 5, die Anschlußschicht 6 und die
zusätzliche Halbleiterschicht 51 als die zweite Halbleiter
schicht angesehen. Die weitere Struktur ist die gleiche wie die
der dritten Ausführungsform.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren für die vierte Aus
führungsform beschrieben.
Fig. 9(a) entspricht Fig. 7(e). Wie in Fig. 9(b) gezeigt ist,
wird die zum Beispiel amorphe Silizium aufweisende zusätzliche
Halbleiterschicht 51 auf der gesamten Oberfläche gebildet. Die
Halbleiterschicht 51 aus amorphen Silizium weist amorphe
Siliziumschichten vom p-Typ, i-Typ und n-Typ auf. Wenn die Halb
leiterschicht 5 aus zum Beispiel polykristallinen Silizium vom
n-Typ gebildet wird und die Anschlußschicht 6 aus mikrokristal
linen Silizium vom p-Typ gebildet wird, werden amorphe oder
mikrokristalline Siliziumfilme vom n-Typ, i-Typ und p-Typ als
die Halbleiterschicht 51 nacheinander gebildet, und eine Tandem
struktur, in der eine polykristalline Siliziumzelle und eine
amorphe Siliziumzelle übereinander gestapelt sind, wird vorge
sehen. Alternativ können die amorphen oder mikrokristallinen
Siliziumfilme vom n-Typ, i-Tpy und p-Typ oder ähnliches aufein
anderfolgend zweimal oder mehrfach gebildet werden.
Wie in Fig. 9(c) gezeigt ist, wird eine Position, die durch
einen Pfeil P1 bezeichnet ist, mit einem Laserstrahl zum Bilden
einer Öffnung 51(b) bestrahlt. Dann wird, wie in Fig. 9(d) ge
zeigt ist, die gesamte Oberfläche mit der Elektrodenschicht 71
bedeckt, die ein transparenter leitender Film mit ITO, Zinnoxid
oder ähnliches ist. Wie in Fig. 9(e) gezeigt ist, wird eine
durch einen Pfeil P2 bezeichnete Position mit einem Laserstrahl
zum Entfernen der Halbleiterschicht 51a und gleichzeitig der
Elektrodenschicht 71 bestrahlt. Als Resultat wird eine inte
grierte Struktur geschaffen, bei der die erste Halbleiterschicht
3a eines jeden Elementes mit der Elektrodenschicht 71a von ihrer
benachbarten photovoltaischen Elementeinheit verbunden ist.
Da nach dieser Ausführungsform die zweite Halbleiterschicht, die
die photovoltaische Umwandlung bewirkt, aus zwei Teilen einer
polykristallinen Siliziumzelle und einer amorphen Siliziumzelle
besteht, kann die erzeugte Spannung der photovoltaischen Ele
menteinheit erhöht werden.
Nach der in Fig. 5 gezeigten fünften Ausführungsform sind die
Halbleiterschicht 51 und die Elektrodenschicht 71 wie bei der
vierten Ausführungsform gebildet, und danach ist eine Öffnung
51b gebildet und diese mit einem leitenden Füllmaterial 72 ge
füllt. Wie insbesondere in Fig. 10(a) gezeigt ist, wird bei der
Herstellung dieser Ausführungsform die isolierende Schicht 4a
weggeätzt. Dann werden wie in Fig. 10(b) die zum Beispiel
amorphes Silizium aufweisende Halbleiterschicht 51 und die zum
Beispiel ITO oder Zinnoxid aufweisende Elektrodenschicht 71 auf
einander auf der gesamten Oberfläche davon gebildet. Dann
werden, wie in Fig. 10(c) gezeigt ist, die durch die Pfeile P1
und P2 bezeichneten Positionen mit einem Laserstrahl zum Bilden
zweier Öffnungen 51b und 51c bestrahlt. Dann wird, wie in Fig. 10(d)
gezeigt ist, die Öffnung 51b bei einem konkaven Gebiet mit
dem leitenden Füllmaterial 72 wie eine Metallpaste gefüllt und
die erste Halbleiterschicht 3a, die in der Öffnung 51b offen
liegt, wird mit der Elektrodenschicht 71 verbunden. Somit kann
eine integrierte Struktur äquivalent zu der in Fig. 4 gezeig
ten erzielt werden.
Da in diesem Fall die zusätzliche Halbleiterschicht 51 und die
Elektrodenschicht 71 zur gleichen Zeit bemustert werden können,
kann die Zahl der Bemusterungsschritte im Vergleich zur vierten
Ausführungsform verringert werden.
Obwohl der dünne polykristalline Siliziumfilm oder der dünne
amorphe Siliziumfilm hauptsächlich als die erste und zweite
Halbleiterschicht in der obigen ersten fünften Ausführungsform
benutzt wird, sind das Material eines jeden Teiles der Halblei
tereinrichtung oder seiner Behandlungsmittel nicht auf die der
obigen Ausführungsformeln beschränkt.
Obwohl die isolierende Schicht 4a auf dem Lückengebiet 3b
zwischen benachbarten ersten Halbleiterschichten 3a der photo
voltaischen Elementeinheiten und den auf den Randteilen der
ersten Halbleiterschichten um das Lückengebiet 3b in den obigen
Ausführungsformen gebildet wird, kann die isolierende Schicht 4a
auf dem Randteil der ersten Halbleiterschicht 3a auf einer Seite
des Lückengebietes gebildet werden, wie in Fig. 11 gezeigt ist.
Da gemäß der zweiten Ausführungsform die isolierende Schicht 4a
so bemustert wird, daß ihre Breite auf dem Randteil von einer
der ersten Halbleiterschichten 3a benachbart zu dem Lückengebiet
3b klein sein kann, wird die zweite Halbleiterschicht 5 auf der
isolierenden Schicht 4a über dem Lückengebiet 3b zwischen den
ersten Halbleiterschichten 3a ausgebreitet, wenn sie selektiv
gebildet wird, wie in Fig. 7(c) gezeigt ist. Wenn jedoch das
Material der isolierenden Schicht 4a unterschiedlich von dem der
isolierenden bedeckenden Schicht 2 ist, die die Isolierung des
Substrates bewirkt, das heißt, in dem Fall, das die isolierende
Schicht 4 selektiv auf der isolierenden bedeckenden Schicht 2
entfernt werden kann, braucht die zweite Halbleiterschicht 5
nicht das gesamte Lückengebiet 3b zu bedecken, wie in Fig. 12
gezeigt ist. Auch in diesem Fall kann der gleiche Vorteil wie
oben erzielt werden.
Wenn die isolierende Schicht 4a auf dem Lückengebiet 3b der
ersten Halbleiterschichten 3a und auf dem Randteil der ersten
Halbleiterschichten 3a um das Lückengebiet 3b gebildet wird,
braucht die isolierende Schicht 4a nur auf dem Randteil der
ersten Halbleiterschicht 3a auf einer Seite des Lückengebietes
3b vorgesehen werden, wie in Fig. 13 gezeigt ist.
Wie in den Fig. 11-13 gezeigt ist, kann in diesen Fällen
die isolierende Schicht 4a auf der Halbleiterschicht 3a auf
einer Seite des Lückengebietes 3b aufgewachsen werden oder
nicht, so daß der Spielraum zum Bemustern der isolierenden
Schicht vergrößert werden kann.
Da das hochtemperaturfeste Substrat als Substrat benutzt wird,
auf dem die photovoltaischen Elemente gebildet werden, und die
Halbleiterschicht als die Unterseitenelektrode des photovoltai
schen Elementes benutzt wird, kann die Behandlung bei einer
hohen Temperatur durchgeführt werden, nachdem die Unterseiten
elektrode auf dem Substrat gebildet ist, wodurch ein Halbleiter
material als Material für die photovoltaische Schicht benutzt
werden kann, das eine hohe Umwandlungseffektivität aufweist,
aber bei einer hohen Temperatur bearbeitet werden muß, wie
kristallines Silizium. Und da die Unterseitenelektrode aus einem
Halbleiter gemacht ist, gibt es nicht mehr das Problem der Dif
fusion von schädlichen Fremdatomen in die daraufgebildete Halb
leiterschicht. Da das isolierende Substrat benutzt wird, wird
eine Halbleitereinrichtung geschaffen mit einer Mehrzahl von
photovoltaischen Elementeinheiten mit hoher Umwandlungseffekti
vität, dessen Eigenschaften nicht leicht durch Belichtung ver
schlechtert werden.
Claims (9)
1. Halbleitereinrichtung,
bei der eine Mehrzahl von miteinander in Reihe verbundenen
photovoltaischen Elementeinheiten auf einem Substrat angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß jede photovoltaische Elementeinheit
- - eine erste Halbleiterschicht (3a) mit niedrigem Widerstand, die auf einem hochtemperaturfesten isolierenden Substrat (1) an vorbestimmten Abschnitten gebildet ist;
- - eine selektiv auf der ersten Halbleiterschicht (3a) so gebildete zweite Halbleiterschicht (5), daß ein Teil der ersten Halbleiterschicht (3a) offenliegt und die zweite Halbleiter schicht (5) nicht in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht (3a) der benachbarten photovoltaischen Elementeinheit stehen kann, und
- - eine auf der zweiten Halbleiterschicht (5) so gebildete Elek trodenschicht (7), daß die Elektrodenschicht (7) in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht (3a) der benachbarten photovoltai schen Elementeinheit steht, aufweist.
2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierende Schicht (4a) auf
einem Lückengebiet (3b) zwischen den benachbarten ersten Halb
leiterschichten (3a) auf dem isolierenden Substrat (1) gebildet
ist und ein Teil der isolierenden Schicht (4a) sich gegenüber
stehende Randteile der benachbarten ersten Halbleiterschichten
(3a) bedeckt und
die Elektrodenschicht (7a) in Kontakt mit der ersten Halbleiter
schicht (3a) über eine in der isolierenden Schicht (4a)
gebildete Öffnung (4b) steht.
3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halbleiterschicht (5)
eine zweite isolierende Schicht (20a) auf ihrer Seitenwand auf
weist.
4. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der zweiten Halbleiter
schicht (5) aus kristallinem Silizium gebildet ist.
5. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halbleiterschicht (5)
eine Mehrfachschichtstruktur aufweist mit einer kristallinen
Siliziumschicht und einer amorphen Silziumschicht.
6. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung durch
Anordnen einer Mehrzahl von photovoltaischen Elementeinheiten
auf einem Substrat und Verbinden dieser in Reihe, gekennzeichnet
durch die Schritte:
einen ersten Schritt des selektiven Bildens einer Mehrzahl von ersten Halbleiterschichten (3a) auf einem hochtemperaturfesten isolierenden Substrat (1) so, daß sie in vorbestimmten Abständen voneinander angeordnet sind,
einem zweiten Schritt des Bildens einer isolierenden Schicht (4a) auf einem Lückengebiet (3b) zwischen den benachbarten ersten Halbleiterschichten (3a) auf dem isolierenden Substrat (1) so, daß ein Teil der isolierenden Schicht (4a) einen Randab schnitt oder beide der ersten Halbleiterschichten (3a) erreichen kann,
einen dritten Schritt des selektiven Bildens einer zweiten Halb leiterschicht (5) auf der ersten Halbleiterschicht (3a) gemäß dem Muster der ersten Halbleiterschichten (3a),
einen vierten Schritt des Bildens einer Öffnung (4b) in einem Teil der isolierenden Schicht (4a) auf der ersten Halbleiter schicht (3a), und
einen fünften Schritt des Bildens einer Elektrodenschicht (7a) auf der zweiten Halbleiterschicht (5) so, daß die Elektroden schicht (7a) in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht (3a) der benachbarten photovoltaischen Elementeinheit über die Öffnung (4b) der isolierenden Schicht (4a) steht.
einen ersten Schritt des selektiven Bildens einer Mehrzahl von ersten Halbleiterschichten (3a) auf einem hochtemperaturfesten isolierenden Substrat (1) so, daß sie in vorbestimmten Abständen voneinander angeordnet sind,
einem zweiten Schritt des Bildens einer isolierenden Schicht (4a) auf einem Lückengebiet (3b) zwischen den benachbarten ersten Halbleiterschichten (3a) auf dem isolierenden Substrat (1) so, daß ein Teil der isolierenden Schicht (4a) einen Randab schnitt oder beide der ersten Halbleiterschichten (3a) erreichen kann,
einen dritten Schritt des selektiven Bildens einer zweiten Halb leiterschicht (5) auf der ersten Halbleiterschicht (3a) gemäß dem Muster der ersten Halbleiterschichten (3a),
einen vierten Schritt des Bildens einer Öffnung (4b) in einem Teil der isolierenden Schicht (4a) auf der ersten Halbleiter schicht (3a), und
einen fünften Schritt des Bildens einer Elektrodenschicht (7a) auf der zweiten Halbleiterschicht (5) so, daß die Elektroden schicht (7a) in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht (3a) der benachbarten photovoltaischen Elementeinheit über die Öffnung (4b) der isolierenden Schicht (4a) steht.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Schritt den Schritt des
Bildens einer zweiten isolierenden Schicht (20) auf einer Sei
tenwand der zweiten Halbleiterschicht (5), nachdem die Öffnung
(4b) in der isolierenden Schicht (4a) gebildet ist, aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vierte Schritt den Schritt des Bildens einer zusätzlichen Halbleiterschicht (51a) auf einer Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht (5), nachdem die Öff nung (4b) in der isolierenden Schicht (4a) gebildet ist, so aufweist, daß als die zweite Halbleiterschicht eine Mehrfach schichtstruktur vorhanden ist, und
daß der fünfte Schritt den Schritt des Bildens einer Elektroden schicht (71a) auf der Mehrfachschichtstruktur der zweiten Halb leiterschicht so aufweist, daß die Elektrodenschicht (71) in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht (3a) auf der benach barten photovoltaischen Elementeinheit steht, nachdem der vierte Schritt ausgeführt ist oder nachdem die zusätzliche Halbleiter schicht (51a) bemustert ist.
daß der vierte Schritt den Schritt des Bildens einer zusätzlichen Halbleiterschicht (51a) auf einer Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht (5), nachdem die Öff nung (4b) in der isolierenden Schicht (4a) gebildet ist, so aufweist, daß als die zweite Halbleiterschicht eine Mehrfach schichtstruktur vorhanden ist, und
daß der fünfte Schritt den Schritt des Bildens einer Elektroden schicht (71a) auf der Mehrfachschichtstruktur der zweiten Halb leiterschicht so aufweist, daß die Elektrodenschicht (71) in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht (3a) auf der benach barten photovoltaischen Elementeinheit steht, nachdem der vierte Schritt ausgeführt ist oder nachdem die zusätzliche Halbleiter schicht (51a) bemustert ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schritt den Schritt des
Rekristallisierens der ersten Halbleiterschicht (3a), nachdem
die Halbleiterschicht (3a) gebildet ist, aufweist.
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