DE4134261C2 - Verfahren zum Bilden eines Satzes von Einkristallhalbleitern auf einem bandförmigen Substrat und Verwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle - Google Patents

Verfahren zum Bilden eines Satzes von Einkristallhalbleitern auf einem bandförmigen Substrat und Verwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines Satzes von Einkristallhalbleitern auf einem bandförmigen Substrat und einer Verwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle.
Energieerzeugungssysteme, die Solarzellen verwenden, haben Vorteile dahingehend, daß die Wartung vereinfacht ist und der Betrieb wenig Kosten verursacht. Zudem verursachen sie keine Abgase oder ähnliches und können in einer Vielzahl von Größen hergestellt werden. Die Herstellung von Energieerzeugungs­ systemen mit Solarzellen auf industrieller Basis, speziell zur Verwendung als unabhängige Energiequellen an abgelegenen Or­ ten, ist bekannt. Allerdings verursacht die Herstellung von konventionellen Solarzellen, bei denen ein Einkristall-Halb­ leitersubstrat aus Galliumarsenit oder Silizium verwendet wird, hohe Kosten und erfordert auch hohe Anfangsinvestitionen. Aus diesem Grunde werden Solarzellen mit einem Einkristall- Halbleitersubstrat nicht sehr häufig verwendet.
Im Gegensatz zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen erfordert die Herstellung von Solarzellen nicht immer die Verwendung eines Einkristallsubstrats. Daher wurden bei dem Versuch, die Produktionskosten des Substrats zu senken, ver­ schiedene Methoden zur Herstellung von polykristallinen Sub­ straten zur Verwendung in einer Solarzelle entwickelt.
Die EP 0 284 434 A2 beinhaltet ein Verfahren zur Bildung von Halbleiterschichten, bei dem Kri­ stallkerne auf einem amorphen Substrat an bestimmten Positionen ausgebildet werden und bei dem man diese Kristallkerne derart anwachsen läßt, daß sie einen Satz von Einkristallen auf dem Substrat bilden. Eine derartige Halbleiterschicht zeigt Eigen­ schaften, die im wesentlichen gleich zu denen eines Einkri­ stallsubstrats sind. Die genannte Druckschrift zeigt auch ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, die exzellente Eigenschaften zeigt, wobei eine nach dem vorste­ hend genannten Verfahren gebildete Halbleiterschicht verwendet wird.
Fig. 1(A), 1(B) und 1(C) verdeutlichen das Prinzip des vorste­ henden Verfahrens zur Bildung einer Halbleiterschicht. Wie in Fig. 1(A) gezeigt, wird eine aus einem amorphen Material mit einer niedrigen Kernformungsdichte, wie Siliziumoxid, gebildete dünne Schicht 5 auf einem Substrat 4 ausgebildet. Danach wird eine Kernformungsoberfläche 6 aus Siliziumnitrid gebildet, in­ dem eine aus einem amorphen Material mit einer hohen Kernfor­ mungsdichte, wie Siliziumnitrid, gebildete Schicht auf der dünnen Schicht 5 gebildet wird und indem die Schicht aus Silizi­ umnitrid mittels eines photolithographischen Verfahrens oder ähnlichem gemustert wird. Später wird diese Halbleiterschicht in eine Schmelzlösung eingetaucht, die durch Lösen von Si in einem Lösungsmittel wie Ga, In, Sb, Bi oder Sn mittels Erhitzen erhalten wird. Indem die Temperatur des geschmolzenen Siliziums allmählich abgesenkt und das geschmolzene Silizium dadurch übersättigt wird, werden Kristallkerne ausschließlich auf der Kernformungsoberfläche erzeugt. Die Kernformungsoberfläche 6 muß so fein gemustert sein (z. B. muß jede Oberfläche einen ma­ ximalen Durchmesser von 10 µm oder weniger haben), daß nur ein Einkristallkern, der zu einem Einkristall heranwächst, darauf gebildet werden kann. Auf der Siliziumoxidschicht werden die Kristallkerne nicht erzeugt. Wie in den Fig. 1(B) und 1(C) ge­ zeigt, wächst allmählich auf jedem der Kernformungsoberflächen 6 ein Einkristallkern 7 unter Beibehaltung der Einkristall­ struktur heran. Wenn eine große Anzahl von Kernformungsoberflä­ chen 6 auf dem Substrat gebildet ist, kann die Oberfläche des Substrats mit eben dieser großen Anzahl von Einkristallen 7 be­ deckt werden.
Wenn die große Anzahl von Kernformungsoberflächen 6 gleichmäßig verteilt ist, kann die Korngröße der Einkristallkerne 7 nahezu gleich gemacht werden. Daraus folgt, daß die Bereitstellung ei­ ner im wesentlichen einkristallinen Schicht einfach gesteuert wer­ den kann.
Obwohl die unter Verwendung der vorstehend genannten im wesent­ lichen einkristallinen Schicht hergestellten Solarzellen hervorra­ gende Eigenschaften zeigen, basiert diese konventionelle Tech­ nik auf einer stückweisen Verarbeitung und ist daher für eine Massenproduktion von Solarzellen bei geringen Kosten nicht ge­ eignet.
Zur Herstellung von Halbleiterschichten für die Verwendung in Solarzellen bei geringen Kosten sind Versuche unternommen wor­ den, um eine polykristalline Halbleiterschicht direkt aus ge­ schmolzenem Halbleiter herzustellen (im folgenden "Schichttechnologien" genannt). Typische Schichttechnologien zur Herstellung einer Siliziumschicht werden nachstehend de­ tailliert beschrieben.
Fig. 2 verdeutlicht das in Mat. Res. Bull., Bd. 7, 1972, S. 731 von T. F. Ciszek beschriebene EFG-Verfahren.
Bei dem EFG-Verfahren wird geschmolzenes Silizium 1201, das in einem Quarzschmelztiegel 1202 enthalten ist, mittels einer Heizeinrichtung 1203 erhitzt. Das geschmolzene Silizium 1201 wird durch eine enge Öffnung zwischen einem Graphitsubstrat 1204 hochgezogen und an einer Fest/Flüssig-Übergangsfläche 1205 verfestigt, um ein Silizium-Bandkristall 1206 zu bilden.
Fig. 3 verdeutlicht das in J. Crystal Growth, Bd. 50, 1980, S. 247 von B. Kudo beschriebene horizontale Zugverfahren.
Bei diesem Verfahren wird in einem Quarzschmelztiegel 1302 ent­ haltenes geschmolzenes Silizium 1301 mittels einer Heizeinrich­ tung 1303 erhitzt. Die Oberfläche des geschmolzenen Siliziums wird mittels einer Kühleinrichtung 1304 gekühlt und so allmäh­ lich verfestigt. Die verfestigte Schicht wird in horizontaler Richtung gezogen, um ein Silizium-Bandkristall 1305 zu erhal­ ten.
Fig. 4 verdeutlicht das in Proc. 12th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. 1976 von J. D. Heaps, R. B. Meciolek et al. beschriebene SOC-Verfahren.
Bei diesem Verfahren wird ein in flüssiges Silizium 1401 einge­ tauchtes keramisches Substrat 1402 langsam hochgezogen, wo­ durch eine polykristalline Siliziumschicht 1403 auf der Ober­ fläche des keramischen Substrats 1402 gebildet wird.
Die vorstehenden konventionellen Schichttechnologien haben die nachstehend genannten Nachteile:
Da in dem über einen langen Zeitraum erforschten EFG-Verfahren die Fest/Flüssig-Übergangsfläche eng ist, ist die Wachstumsrate des Halbleitersubstrats gering. Wenn weiterhin die Öffnung zwischen dem Graphitsubstrat verkleinert wird, wird gleicher­ maßen der Bereich der mechanischen und thermischen Bedingungen verkleinert, wodurch der Wachstumsprozeß instabil wird. Dieses macht die Herstellung von dünnen Halbleitersubstraten schwie­ rig.
Obwohl in dem horizontalen Zugverfahren durch eine breite Fest/Flüssig-Übergangsfläche eine hohe Wachstumsrate vorliegt, ist es schwierig, ein Substrat derart zu ziehen, daß das ge­ schmolzene Silizium nicht über den Kantenabschnitt des Schmelz­ tiegels, aus dem die erstarrte Schicht ausgezogen wird, über­ läuft.
Daher ist es sowohl bei dem EFG-Verfahren als auch bei dem Zug­ verfahren quasi unmöglich, ein dünnes Halbleitersubstrat zu er­ halten. Das aus beiden Verfahren erhaltene Halbleitersubstrat ist wenig flexibel und muß daher in Stücke bestimmter Größe ge­ schnitten werden. Bei großem Ausmaß hat das Halbleitersubstrat eine geringe mechanische Festigkeit. Der Umgang mit so einem Halbleitersubstrat ist nicht einfach, und es ist daher nicht für eine kontinuierliche Produktion geeignet.
Da bei dem SOC-Verfahren die Halbleiterschicht auf dem Substrat wächst, kann die Dicke der Halbleiterschicht leicht ju­ stiert werden. Zudem hat die Halbleiterschicht eine mechanische Festigkeit, die auf dem Substrat basiert, wodurch ein leichter Umgang damit ermöglicht wird. Falls aber ein Halblei­ ter mit einem hohen Schmelzpunkt, wie Silizium (dessen Schmelz­ punkt 1410°C ist) oder Galliumarsenid (dessen Schmelzpunkt 1240°C ist), verwendet wird, muß das in die Flüssigkeit einge­ tauchte Substrat extrem hitzebeständig sein. Aus diesem Grund kann ein dünnes Metallblech bzw. -band, das für die Pra­ xis eine ausreichende Flexibilität aufweist, nicht verwendet werden.
Weiterhin ist die Halbleiterschicht, die nach diesem konventio­ nellen Verfahren erhalten wird, eine polykristalline Halblei­ terschicht, und die Größe der Kristallkerne oder deren Position kann nicht direkt gesteuert werden. Daher ist die Kontrolle der Temperaturverteilung des geschmolzenen Halbleiters oder der Zugrate, die zum Erhalt einer hervorragenden Reproduzierbarkeit erforderlich sind, sehr schwierig.
Derartige technische Probleme erhält man auch bei der Technik gemäß dem US-Patent Nr. 47 78 478 mit der Überschrift "Verfahren zur Herstellung von einer Dünnschicht-photovolta­ ischen Solarzelle" von Barnett.
Ferner ist aus der US 4 113 548 ein Verfahren zum Bilden eines Satzes von Einkristallhalbleitern auf einem bandförmigen Substrat mit folgenden Schritten bekannt: Erzeugen eines bandförmigen Substrats, das eine Isolierschicht aufweist, Er­ zeugen einer Lösung, in der ein Halbleitermaterial gelöst ist, und Fördern des bandförmigen Substrats entlang einer Oberfläche der Lösung derart, daß der Satz von Einkristall­ halbleitern gebildet wird.
Obwohl, wie vorstehend beschrieben, die konventionellen Schichttechnologien Vorteile dahingehend aufweisen, daß sie die für Einkristallsubstrate oder polykristalline Substrate, die mittels der Gußmethode gewonnen wurden, erforderlichen Schnitt- und Poliervorgänge nicht benötigen, haben sie einige der nach­ stehenden Nachteile:
  • 1) Die Wachstumsrate ist nicht zufriedenstellend groß.
  • 2) Die Dicke der Substratschicht kann nicht bis auf das optisch erforderliche Maß reduziert werden.
  • 3) Da zufriedenstellende Flexibilität oder mechanische Festigkeit nicht einfach zu erhalten sind, ist der Einsatz einer kontinuierlichen Produktion schwierig.
  • 4) Die Kontrolle der Größe der Kristallkerne ist schwierig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines Halbleiterkörpers unter vorteilhaften Bedingungen bereit­ zustellen und zudem ein Verfahren zur Herstellung einer Solar­ zelle nach diesem vorstehenden Verfahren bereitzustellen, wobei diese Solarzelle hervorragende Eigenschaften zu geringen Kosten bieten und für den praktischen Gebrauch als eine Energiequelle geeignet sein soll.
Dieses wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. 6 erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Ver­ fahrens zur Bildung eines Einkristalls auf einem amorphen Substrat nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Ver­ fahrens zur Herstellung eines polykristallinen Sili­ ziumsubstrats mittels des bekannten EFG-Verfahrens;
Fig. 3 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Ver­ fahrens zur Herstellung eines polykristallinen Sili­ ziumsubstrats mittels des bekannten horizontalen Zugverfah­ rens;
Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Ver­ fahrens zur Herstellung eines polykristallinen Sili­ ziumsubstrats mittels des bekannten SOC-Verfahrens;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Bilden von Kernformungsoberflächen auf einem Sub­ strat;
Fig. 6(a) und 6(b) Muster der auf dem Substrat gebildeten Kernformungsoberflächen;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Bilden einer Halbleiterschicht auf einem Substrat;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Bilden eines Halbleiterkörpers mit einer Halbleitergrenzschicht;
Fig. 9 eine schematisierte Querschnittsdarstellung einer Solarzelle, die auf einem Blech bzw. Band aus nichtrostendem Stahl hergestellt wurde;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Bilden eines Halbleiterkörpers mit einer Halbleitergrenzschicht;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Bilden einer Solarzelle vom Laminattyp;
Fig. 12 eine schematisierte Querschnittsdarstellung der So­ larzelle vom Laminattyp;
Fig. 13 eine schematisierte Darstellung einer Einrichtung, die zur Durchführung einer Halbleiterschicht-Bildungs­ methode geeignet ist; und
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Solarzellenfeldes, in dem photovoltaische Elemente in Reihe geschaltet sind.
Unter Berücksichtigung der konventionellen Schichttechnologien wurde die Schlußfolgerung gezogen, daß die kon­ kret anzuwendende Technologie folgende Grundbedingungen erfül­ len sollte:
  • 1) Zum Erhalt einer hohen Wachstumsrate basiert die konkrete Technologie auf dem horizontalen Zugverfahren, welches eine breite Fest/Flüssig-Übergangsfläche garantiert.
  • 2) Zum Erleichtern der Schichtdickensteuerung und des Umgangs beim Herstellungsprozeß wird eine Halbleiterschicht auf einem Substrat gebildet.
  • 3) Zur Vergrößerung des Wahlbereichs der verwendbaren Substrate können Kristalle bei niedrigen Temperaturen zum Wachsen gebracht werden.
  • 4) Zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit der Eigenschaften der Halbleiterschichten kann die Größe der Kristallkerne bzw. deren Position gesteuert werden.
Bei dem Verfahren zum Bilden eines Halblei­ terkörpers wird ein bandförmiges Substrat entlang der Ober­ fläche eines bereits gesättigten geschmolzenen Halbleiters, der durch Lösen eines Halbleitermaterials in einem Lösungsmittels erhalten wird, geführt. Die Temperatur des geschmolzenen Halb­ leiters wird auf dem Schmelzpunkt des Halbleiters oder darunter gehalten. Das bandförmige Substrat hat eine Schicht aus Siliziumoxid mit einer niedrigen Kernformungsdichte und eine große Anzahl von feinen Kernformungsoberflächen, die mit gleichmäßiger Dichte auf der Siliziumoxidschicht gebildet sind. Jede der Kernformungsoberflächen ist so fein, daß ein Einkri­ stallkern, der zu einem Einkristall wächst, darauf erzeugt wer­ den kann. Wenn die Oberfläche des bandförmigen Substrats mit dem geschmolzenen Halbleiter in Kontakt kommt, wird das Substrat auf die Temperatur des geschmolzenen Halb­ leiters oder darunter abgekühlt, wodurch ein Einkristallkern auf jeder der Kernformungsoberflächen auf der Oberfläche des Substrats, das in Kontakt mit dem geschmolzenen Halbleiter ist, gebildet wird und eine Kristallschicht, deren Kristall­ kerne eine kontrollierte Größe aufweisen, wird dadurch auf der Oberfläche des Substrats auf­ gebracht.
Die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle beinhaltet die Schritte:
  • - Ausbilden eines aktiven Halbleiterbereichs auf dem bandförmigen Substrat durch Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens unter Verwendung eines leitenden Materials als bahn­ förmiges Substrat und
  • - Bilden einer Elektrode auf jedem der aktiven Halbleiterberei­ che, die mit dem bandförmigen Substrat ein Paar bildet.
Verfahren zur Herstellung eines verwendeten bandförmigen Substrats
Ein Metallblech bzw. -band aus rostfreiem Stahl, Aluminium, Kupfer oder Nickel bzw. ein Blech respektive Band aus einer Le­ gierung dieser Metalle kann als das bandförmige Substrat verwendet werden. Eine Silizi­ umoxidschicht kann direkt auf dem Metall- oder Legierungsband mittels des thermischen CVD-Prozesses unter Verwendung von SiH4 und O2 (Ausfälltemperatur: 300 bis 700°C), dem thermischen CVD- Verfahren unter Verwendung von SiH4 und CO2 (Ausfälltemperatur: 700°C oder darüber) oder dem reaktiven Sputterverfahren ausge­ bildet werden. Bei dem thermischen CVD-Verfahren unter Verwen­ dung von SiH4 oder dem Sputterverfahren kann die Siliziumoxid­ schicht ebenfalls durch Oxidieren der Siliziumschicht, die durch Ausfällung von geschmolzenem Silizium gebildet wird, aus­ gebildet werden, was nachstehend beschrieben wird. Thermische Oxidation der Siliziumschicht wird dadurch eingeleitet, daß das bandförmige Substrat mit der darauf ausgebildeten Silizi­ umschicht einer Atmosphäre aus Sauerstoff oder einem Gas mit einem Trägergas, wie Argon, für 10 min oder länger ausgesetzt wird, während die Temperatur des bandförmigen Substrats auf 800°C oder darüber gehalten wird. Die Dicke der Siliziumoxidschicht, die zur Ausführung benötigt wird, ist 10 nm oder mehr. Fehler, wie Nadelstich­ poren, können zu Kernformungsoberflächen werden, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Kristallkerne führt. Daher wird zur Verhinderung der Erzeugung von Nadelstichporen eine Silizi­ umoxidschicht mit einer Dicke mit zumindest 50 nm oder mehr, vorzugsweise von 100 nm oder mehr, angestrebt. Trotzdem kann bei Bildung der Siliziumoxidschicht durch Oxidation der Silizi­ umschicht die Dicke der Siliziumoxidschicht 10 nm oder darüber betragen, während die Gesamtdicke der Siliziumoxidschicht und der nicht oxidierten Siliziumschicht bei zumindest 50 nm oder darüber, vorzugsweise 100 nm oder darüber, liegt.
Die Verwendung einer amorphen Siliziumnitridschicht für die Kernformungsoberflächen auf der amorphen Siliziumoxid­ schicht ist in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden. Diese Struktur erschwert die Verbindung zwischen dem Substrat und der Halbleiterschicht. Daher werden, um die Verbindung zwischen dem Substrat und der Halbleiterschicht sicherzustellen, Durchgangslöcher, die zumindest durch die Siliziumoxid­ schicht gehen, in der Siliziumoxidschicht ausgebildet, wodurch das durch jedes dieser Löcher exponierte Metall zu der Kernfor­ mungsoberfläche wird.
Die feinen Löcher können zuverlässig in der Siliziumoxidschicht mittels des photolithographischen Verfahrens gebildet werden.
Im einzelnen wird, nachdem ein positiver Photoresist mit einer passenden Visko­ sität gleichmäßig auf der Oxidschicht aufgebracht ist, dieser in einer Stickstoff-Atmosphäre bei 100°C vorgetrocknet. An­ schließend werden die mit den Kernformungsoberflächen korre­ spondierenden Abschnitte der Oberfläche des bedeckenden Photo­ resists mit ultravioletter Strahlung beleuchtet. Das Kernfor­ mungsoberflächenmuster kann durch eine Maskenausrichtung oder durch Abtastung mit einem Laserstrahl erzeugt werden. Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Einrichtung zur Durchführung einer La­ serstrahlabtastung. Ein bandförmiges Substrat 402 wird von einer Trommel 401 gehalten. Das Substrat 402 hat auf seiner Oberfläche eine Siliziumoxidschicht und eine vorgetrocknete positive Resistschicht. Ein Strahl von einem Ar­ gon-Ionenlaser 403 fällt durch einen Modulator 404, der den Strahl zu einem gepulsten Strahl moduliert. Der gepulste Strahl wird von der Oberfläche eines Polygonalspiegels 405, der mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert, reflektiert und tastet da­ bei die Oberfläche des Substrats, wie mit 407, 408 und 409 bezeichnet, ab. Zu diesem Zeitpunkt fällt der reflektierte gepulste Strahl durch eine Linse 410, so daß eine gleichmäßige Abtastung erreicht werden kann. Gleichzeitig mit dem Abtasten durch den gepulsten Strahl wird das Substrat 402 in seiner longitudinalen Richtung beför­ dert, wobei punktähnliche Belichtungsabschnitte 411 auf der Oberfläche des Substrats 402 gebildet werden. Anschließend wird die Entwicklung mittels eines Entwicklers, der mit Wasser verdünnt ist, eingeleitet und dann ein Waschvor­ gang mit Wasser durchgeführt. Hieraufhin wird ein Trockenvor­ gang bei 180°C durchgeführt und das Siliziumoxid dann unter Verwendung von mit Essigsäure verdünnter Fluorwasserstoffsäure ausgeätzt.
Der Abschnitt auf der Siliziumschicht, der nicht komplett oxi­ diert ist, wird mittels dieses Ätzvorgangs nicht entfernt. Ab­ schließend wird ein Waschvorgang durchgeführt, wobei Trichlor und Aceton zum Ent­ fernen des Resists verwendet werden, und dann ein Waschvorgang mit purem Wasser eingeleitet.
Wenn die in Fig. 6(a) gezeigten kreisförmigen Kernformungsober­ flächen 301 gebildet werden, beträgt der Durchmesser d einer Kernformungsoberfläche 301 20 µm oder weniger, besser 10 µm oder weniger und am besten 5 µm oder weniger. Die Abstände 1 der Kernformungsoberflächen 301 liegen zwischen 30 µm und 50 µm, besser zwischen 50 µm und 300 µm und am besten zwischen 80 µm und 200 µm. Die Kernformungsoberflächen 301 können, wie in Fig. 6(a) oder 6(b) gezeigt, verteilt sein.
Derart kann ein zur angestrebten Verwendung passendes band­ förmiges Substrat hergestellt werden.
Beschreibung des Schichtbildungsverfahrens
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht des grundlegenden Aufbaus einer Einrichtung zur Ausführung der Halbleiterschicht-Bildung.
In der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung wird ein in einem Quarz­ schmelztiegel 502 befindlicher geschmolzener Halbleiter 501 mittels einer Heizeinrichtung 503 erhitzt. Ein flexibles band­ förmiges Substrat 504 wird mit einer Geschwindigkeit v durch ein Paar Rollen 505 und 506, die voneinander in einem Ab­ stand L getrennt sind, gefördert. Die untere Oberfläche des Ab­ schnitts des Substrats 504, der sich zwischen den Rollen 505 und 506 befindet, steht in Kontakt mit der Ober­ fläche des geschmolzenen Halbleiters 501. Bevor das Substrat 504 in Kontakt mit dem geschmolzenen Halblei­ ter 501 gebracht wird, wird es durch eine Vorheizeinrichtung 507 auf eine Temperatur, die höher als die Temperatur des ge­ schmolzenen Halbleiters 501 ist, aufgeheizt. Nachdem der Kon­ takt hergestellt ist, wird das Substrat 504 von oben mittels eines Kühlgases, das von einer Kühleinrichtung 508 bereitgestellt wird, abgekühlt, wodurch die Temperatur des Substrats 504 allmählich auf eine Temperatur abgesenkt wird, die niedriger als die Temperatur des geschmol­ zenen Halbleiters 501 ist, und eine Halbleiterschicht 509 wird dadurch auf der Oberfläche des Substrats 504 gebildet, wäh­ rend das Substrat 504 sich in Kontakt mit dem geschmolzenen Halbleiter 501 befindet. Die Dicke der Halbleiterschicht 509 kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, indem der Abstand L zwischen den Rollen 505 und 506, die Temperatur und die Fördergeschwindigkeit v des Substrats 504 justiert wer­ den.
Eine Verringerung des Abstands L bewirkt eine dünne Halbleiter­ schicht 509, und eine Vergrößerung des Abstands L bewirkt eine dicke Halbleiterschicht 509. Eine Vergrößerung der Temperatur des Substrats 504 bewirkt eine dünne Halbleiterschicht 509, und eine Abnahme der Temperatur bewirkt eine dicke Halbleiter­ schicht 509. Eine Erhöhung der Fördergeschwindigkeit v des Substrats 504 bewirkt eine dünne Halbleiterschicht, und eine Verringerung der Fördergeschwindigkeit v bewirkt eine dicke Halbleiterschicht. Bei der Bildung der Halbleiterschicht 509 kann die Fördergeschwindigkeit des bandförmigen Substrats 504 bis auf Null herabgesetzt werden.
Ein guter Abstand L liegt zwischen 1,5 cm und 20 m, ein besse­ rer liegt zwischen 3 cm und 10 m und der beste liegt zwischen 5 cm und 5 m. Wenn der Abstand L 1,5 cm oder weniger beträgt, müssen Rollen mit einem schmalen Durchmesser verwendet werden.
In diesem Fall wird das bandförmige Substrat auf Biegung beansprucht und ist daher anfällig für eine Schichtablösung. Ein Abstand L von 20 m oder länger erschwert die Kontrolle der Temperatur oder des Flusses des geschmolzenen Halbleiters. Die­ ses macht ein gleichmäßiges Wachstum der Schicht unmöglich, und somit wird eine Schicht mit ungleichmäßiger Dicke gebildet. Eine gute Fördergeschwindigkeit v liegt zwischen 0,5 cm/min bis 5 m/min, eine bessere Fördergeschwindigkeit v liegt zwischen 2 cm/min bis 3 m/min und die beste Fördergeschwindigkeit v liegt zwischen 5 cm/min bis 1,5 m/min. Wenn die Fördergeschwin­ digkeit v 0,5 cm/min oder langsamer ist, ist eine genaue Steue­ rung der Temperatur bzw. der Zusammensetzung der Schmelze er­ forderlich. Dieses verkompliziert die Steuerung. Eine Förderge­ schwindigkeit v, die 5 m/min oder schneller ist, verursacht möglicherweise eine Turbulenzströmung des geschmolzenen Halb­ leiters, wodurch die Erzeugung einer Schicht mit hervorragender Qualität unmöglich ist.
Eine gute Temperatur des Kühlgases liegt zwischen 5°C bis 50°C unter der Temperatur des geschmolzenen Halbleiters, eine bes­ sere liegt zwischen 5°C bis 30°C unter der Temperatur des ge­ schmolzenen Halbleiters, und die beste Temperatur liegt 10°C bis 20°C unter der Temperatur des geschmolzenen Halbleiters.
Auf diese Weise kann auf einfache Weise eine Halbleiterschicht erzeugt werden, die zum einen dick genug ist, um die Hauptspek­ tralkomponenten des Sonnenlichtes zu absorbieren, aber anderer­ seits auch zum Erhalt ihrer Flexibilität dünn genug ist.
Der geschmolzene Halbleiter 501 wird durch Lösen des aufzubrin­ genden Halbleitermaterials, wie Si, Ge, As, Ga, In oder P, in einem passenden Lösungsmittel in einer übersättigten oder na­ hezu übersättigten Weise erhalten. Dieser Halbleiter 501 hat einen Schmelzpunkt, der niedriger als der Schmelzpunkt des Halbleiters ist.
Wenn das Substrat 504 in Kontakt mit dem ge­ schmolzenen Halbleiter 501 gebracht wird, dessen Temperatur re­ lativ niedrig ist, und dann die Temperatur des Substrats 504 auf die Temperatur des geschmolzenen Halbleiters 501 oder darunter reduziert wird, übersättigt das in der Schmelzflüssig­ keit geschmolzene Halbleitermaterial und beginnt an der unteren Oberfläche des Substrats 504 zu wachsen.
Wenn Si als das Halbleitermaterial verwendet wird, kann die Temperatur des geschmolzenen Halbleiters 501 durch die Verwen­ dung von Ga, In, Sb, B oder Sn als Lösungsmittel im Vergleich zu dem Schmelzpunkt von 1410°C von Si auf 300°C bis 1000°C reduziert werden. Wenn als Halbleitermaterial Galliumarsenid verwendet wird, kann durch die Verwendung von Ga, Zn oder Sn als Lösungsmittel im Vergleich zu dem Schmelzpunkt 1240°C von Galliumarsenid die Temperatur des geschmolzenen Halbleiters auf 300°C bis 900°C verringert werden. Daraus resultierend kann ein Metallband aus nichtrostendem Stahl (Schmelzpunkt 1420 bis 1470°C), Aluminium (Schmelzpunkt 660°C), Kupfer (Schmelzpunkt 1083°C) oder Nickel (Schmelzpunkt 1455°C) oder ein Band aus ei­ ner Legierung dieser Metalle verwendet werden.
1. Ausführungsbeispiel
Dem Quarzschmelztiegel 502 der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung wurden Kügelchen aus Zinn (Sn) zugeführt und durch Erhitzen zum Schmelzen gebracht. Danach wurde die Temperatur des geschmolze­ nen Zinns auf 895°C erhöht. In diesem Stadium wurde das nicht­ rostende 50 mm breite und 0,1 mm dicke Band bzw. Substrat 504 mit einer Ge­ schwindigkeit von 5 cm/min durch die Rollen 505 und 506 geför­ dert, die in einem Abstand L von 50 cm angeordnet waren. Die Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 wurde von der Vorheiz­ einrichtung 507 auf 900°C aufgeheizt. Der zwischen den Rollen 505 und 506 angeordnete Abschnitt des nichtrostenden Bands 504 wurde in Kontakt mit dem geschmolzenen Zinn 501 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Kühleinrichtung 508 kein Kühlgas zu­ geführt.
In diesem Stadium wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Zinn 501 nichts an der unteren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 gebildet.
Als nächstes wurde, während das geschmolzene Sn 501 erstarrte, diesem portionsweise Puder aus Silizium (Si) zugeführt. Als das Si in dem geschmolzenen Sn übersättigte und sich eine graue Schicht aus Si an der unteren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 bildete, wurde die Zufuhr des Si-Puders unterbrochen und die Temperatur des geschmolzenen Sn auf 900°C erhöht. Er­ neut wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Sn nichts an der Oberfläche von dem Band 504 gebildet.
Nach und nach wurde Argon (Ar) der Kühleinrichtung mit einer Rate von 500 sccm als Kühlgas zugeführt, wodurch erneut eine Si-Schicht an der Oberfläche des rostenden Bands 504 zu wachsen begann. Die Oberfläche der erhaltenen Si-Schicht wurde unter Verwendung eines Abtast-Elektronenmikroskops (SEM) beobachtet. Dabei zeigte sich, daß sich polygonale Kristallerhebungen re­ gelmäßig um die einzelnen Kernformungsoberflächen ausbildeten. Die Kristallerhebungen hatten nahezu die gleiche Größe von über 50 µm. Die Höhe der Kristallerhebungen wurde mittels eines Oberflächenrauhheitstesters mit über 20 µm ermittelt. Die in der Si-Schicht vorhandene Konzentration von Sn wurde mit 5 × 1016 cm-3 festgestellt. Da in Si gemischtes Sn den Grad der Un­ reinheit bzw. den Rekombinationsgrad nicht ändert, beeinflußt es die elektrischen Eigenschaften des Si nicht wesentlich.
Es wurden Experimente durchgeführt, in denen das nichtrostende Band 504 mit einer Fördergeschwindigkeit v von 5 cm/min, 10 cm/min, 20 cm/min und 40 cm/min gefördert wurde, während der Abstand L zwischen den Rollen 505 und 506 2 m betrug. Die nach­ stehende Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse dieser Experimente:
Tabelle 1
Wenn das Band mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/min gefördert wurde, wurden zwei oder mehr Kristallkerne an einigen der Kern­ formungsoberflächen erzeugt und die Kristallausbildung ver­ schlechterte sich. Aus den vorstehend beschriebenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß sogar, wenn das Band mit einer hohen Ge­ schwindigkeit gefördert wird, eine Si-Schicht mit gleichen Ei­ genschaften durch eine Verlängerung des Abstands L zwischen den Rollen erhalten werden kann und daß ein exzellenter Halbleiter­ körper mittels des beschriebenen Verfahrens herstellbar ist.
2. Ausführungsbeispiel
Dem Quarzschmelztiegel 502 der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung wurden Kügelchen aus Indium (In) zugeführt und durch Erhit­ zen zum Schmelzen gebracht. Danach wurde die Temperatur des ge­ schmolzenen Indiums auf 835°C erhöht. In diesem Stadium wurde das nichtrostende 50 mm breite und 0,1 mm dicke Band 504 mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min durch die Rollen 505 und 506 gefördert, die in einem Abstand L von 50 cm getrennt waren. Die Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 wurde von der Vorheiz­ einrichtung 507 auf 840°C erhitzt. Der zwischen den Rollen 505 und 506 angeordnete Abschnitt des nichtrostenden Bands 504 wurde in Kontakt mit dem geschmolzenen In 501 gebracht. Zu die­ sem Zeitpunkt wurde der Kühleinrichtung 508 kein Kühlgas zuge­ führt.
In diesem Stadium wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen In 501 nichts an der unteren Oberfläche des rostenden Bands 504 gebildet.
Als nächstes wurde, während das geschmolzene In 501 erstarrte, diesem portionsweise Puder aus Silizium (Si) zugeführt. Als sich an der unteren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 eine graue dünne Si-Schicht zu bilden begann, wurde die Zufuhr des Si-Puders unterbrochen und die Temperatur des geschmolzenen In wurde auf 840°C erhöht. Erneut wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen In nichts an der Oberfläche des Bands 504 gebildet.
Darauffolgend wurde der Kühleinrichtung 508 als Kühlgas Argon (Ar) mit einer Rate von 500 sccm zugeführt, wodurch sich erneut an der Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 eine Si-Schicht zu bilden begann.
Die Oberfläche der so erhaltenen Si-Schicht wurde beobachtet. Es zeigte sich, daß sich um die einzelnen Kernformungsoberflä­ chen regelmäßig polygonale Kristallerhebungen bildeten, die na­ hezu die gleiche Größe von über 60 µm hatten. Die Höhe der Kri­ stallerhebungen lag über 20 µm.
In der Si-Schicht wurde die Konzentration des eingemischten In mit über 1 × 1016 cm-3 ermittelt. Da in Si gemischtes In sich als Akzeptor verhält, hatte sich somit eine Si-Schicht vom p-Typ gebildet.
3. Ausführungsbeispiel
Dem Quarzschmelztiegel 502 der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung wurden Kügelchen aus Antimon (Sb) zugeführt und durch Erhitzen zum Schmelzen gebracht. Danach wurde die Temperatur des ge­ schmolzenen Antimons auf 715°C erhöht. In diesem Stadium wurde das nichtrostende 50 mm breite und 0,1 mm dicke Band 504 mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min durch die Rollen 505 und 506 gefördert, die in einem Abstand L von 50 cm angeordnet waren. Die Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 wurde von der Vor­ heizeinrichtung 507 auf 720°C aufgeheizt. Der zwischen den Rol­ len 505 und 506 angeordnete Abschnitt des nichtrostenden Bands 504 wurde in Kontakt mit dem geschmolzenen Sb 501 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Kühleinrichtung 508 kein Kühlgas zu­ geführt.
In diesem Stadium wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Sb 501 nichts an der unteren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 gebildet.
Als nächstes wurde, während das geschmolzene Sb 501 erstarrte, diesem Puder aus Silizium (Si) portionsweise zugeführt. Als sich eine graue dünne Si-Schicht an der unteren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 zu bilden begann, wurde die Zufuhr des Si-Puders unterbrochen und die Temperatur des geschmolzenen Sb auf 720°C erhöht. Erneut wurde durch den Kontakt des nichtro­ stenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Sb nichts an der Ober­ fläche des Bands 504 gebildet.
Danach wurde der Kühleinrichtung 508 als Kühlgas Argon (Ar) mit einer Rate von 500 sccm zugeführt, wodurch sich erneut eine Si- Schicht an der Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 zu bil­ den begann.
Bei der Betrachtung der erhaltenen Si-Schicht zeigte sich eine regelmäßige Bildung von polygonalen Kristallerhebungen um die einzelnen Kernformungsoberflächen. Die Kristallerhebungen hat­ ten nahezu die gleiche Größe von über 40 µm und eine Höhe von über 15 µm.
Die in der Si-Schicht vorhandene Konzentration von Sb wurde mit über 1020 cm-3 festgestellt. Da in Si gemischtes Sb sich als Donator verhält, hatte sich somit eine Si-Schicht vom n-Typ ge­ bildet.
4. Ausführungsbeispiel
Zwei in Fig. 7 gezeigte Einrichtungen 601 und 602 wurden derart angeordnet, daß das nichtrostende Band, wie in Fig. 8 gezeigt, diese aufeinanderfolgend passiert. Wie beim zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel wurde bei der Einrichtung 601 geschmolzenes Si gemischt mit In verwendet. Ein Abstand L1 zwischen den Rollen betrug 50 cm und die Flußgeschwindigkeit des kühlenden Ar-Gases betrug 500 sccm. In der Einrichtung 602 wurde, wie beim dritten Ausführungsbeispiel, geschmolzenes Si gemischt mit Sb verwen­ det. Ein Abstand L2 zwischen den Rollen betrug 5 cm und die Flußgeschwindigkeit des kühlenden Ar-Gases betrug 50 sccm.
Unter den vorstehenden Bedingungen wurde ein nichtrostendes, 50 mm breites und 0,1 mm dickes Band als Substrat mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min gefördert. Wie in Fig. 9(a) gezeigt, wurde, wäh­ rend das nichtrostende Band in der Einrichtung 601 gefördert wurde, um jedes der in einer Siliziumoxidschicht 202 gebildeten Löcher 203 auf dem nichtrostenden Band 201 ein p-Typ-Bereich 204 aus Si-Kristall, der In als Verunreinigungen enthält, gebildet. Dann wurde ein n-Typ-Bereich 205, der Sb als Verunreinigungen ent­ hält, auf dem p-Typ-Bereich 204 bei der Passage durch die Ein­ richtung 602 gebildet. Die Kristallerhebungen hatten dabei kei­ nen Kontakt miteinander. Das nichtrostende Band mit der derart erhaltenen, darauf ausgebildeten Halbleiterschicht wurde in Stücke von 5 cm geschnitten und die Schnittstücke in eine Va­ kuum-Abscheideeinrichtung eingebracht. Nachdem die Vakuum-Ab­ scheideeinrichtung auf 1,3 · 10-6 mbar evakuiert wurde, wurde eine Legierung aus In und Sn dem Schmelztiegel zugeführt, um eine 70 nm dicke ITO-Schicht auf der n-Typ-Siliziumschicht 205 mit­ tels des Widerstandsheizverfahrens als eine Oberelektrode 206 zu bilden.
Die derart produzierte Solarzelle wurde mittels eines Sonnensi­ mulators AM-1.5 ausgewertet. Die Leerlaufspannung betrug 0,55 V, der Kurzschlußstrom betrug 18 mA/cm2, der Füllfak­ tor FF betrug 0,73 und die photoelektrische Umwandlungseffektivi­ tät betrug 7,2%. Dieses zeigt, daß die derart hergestellte So­ larzelle zufriedenstellende Eigenschaften aufweist.
Eine Siliziumschicht wurde unter denselben Bedingungen, wie vorstehend beschrieben, gebildet, allerdings mit dem Unter­ schied, daß der Abstand L1 zwischen den Rollen der Einrichtung 601 1 m betrug. Hierbei kontaktierten die Kristallerhebungen der erhaltenen Schicht untereinander. Da zu dem Zeitpunkt, als das nichtrostende Band aus der Einrichtung 601 ausgefördert wurde, die Kristallkerne bereits in Kontakt miteinander stan­ den, wurde angenommen, daß die n-Typ-Bereiche 205, wie in Fig. 9(b) gezeigt, oben auf den untereinander kontaktierten p-Typ- Bereichen 204 liegen. Die obere Elektrode 206 wurde auf der n-Typ-Siliziumschicht 205 auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben zur Bildung einer Solarzelle ausgebildet. Bei der Auswertung dieser Solarzelle mittels des Sonnensimulators be­ trug die Leerlaufspannung 0,55 V, der Kurzschlußstrom 26 mA/cm2, FF (Füllfaktor) 0,68 und die photoelektrische Umwand­ lungseffektivität 9,7%. Dieses zeigt, daß die derart herge­ stellte Solarzelle zufriedenstellende Eigenschaften aufweist.
Aus den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen geht klar hervor, daß unter Verwendung des beschriebenen Verfah­ rens zur Bildung eines Halbleiterkörpers hervorragende Solar­ zellen hergestellt werden können. Nichtsdestotrotz ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Das heißt, anstelle von Si als Halbleiter können auch Komponen­ ten wie Ge, GaAs, GaP und InP verwendet werden.
Eine pn-Grenzschicht kann ebenfalls gebildet werden, und zwar nicht durch Aufeinanderschichten von Halbleiterschichten mit verschiedenen Leitungstypen gemäß dem beschriebenen Ver­ fahren, wie im Fall des Ausführungsbeispiels 4, sondern durch Bilden einer Halbleiterschicht gemäß dem beschriebenen Ver­ fahren und anschließendem thermischen Eindiffundieren von Ver­ unreinigungen ausgehend von der Oberfläche der Substratseite (Siliziumoxidseite). Das letztere Verfahren ist zur Ausbildung eines hinteren Oberflächenfeldes (BSF) wirksam. Das hintere Oberflächenfeld kann gebildet werden, indem auf der Substrat­ seite Verunreinigungen mit dem gleichen Leitungstyp wie die der Halbleiterschicht in einer hohen Konzentration eindiffun­ diert werden.
Eine hocheffektive Solarzelle, in der eine Vielzahl von photo­ voltaischen Elementen jeweils an ihrer Oberseite aufeinanderge­ legt sind, kann ebenfalls dadurch hergestellt werden, daß auf der Solarzelle, die nach dem beschriebenen Verfahren gebil­ det ist, eine Halbleiterschicht gebildet wird.
Somit ist der Anwendungsbereich groß. Verschiedene Beispiele von Anwendungen werden nun nachstehend beschrieben.
5. Ausführungsbeispiel
Nachdem die Oberfläche eines nichtrostenden Bands mit einer Breite von 50 mm und einer Dicke von 1 mm gründlich gewaschen wurde, wurde eine Siliziumoxidschicht mittels einer kontinuier­ lichen Schichtbildungseinrichtung unter Verwendung des reakti­ ven Sputterverfahrens bis zu einer Dicke von 50 nm ausgebildet. Danach wurden zur Bildung von Kernformungsoberflächen unter Verwendung des in Fig. 5 gezeigten Verfahrens, bei dem ein Pho­ toresist einem Laserstrahl ausgesetzt wird, Löcher in der Sili­ ziumoxidschicht gebildet. Die Löcher wurden gemäß der in Fig. 6(a) gezeigten Weise gemustert. Der Durchmesser d jedes Lochs betrug über 5 µm und der Abstand L zwischen den Löchern betrug 75 µm.
Die Anordnung der Halbleiterschicht und der pn-Grenzschicht auf dem derart erhaltenen nichtrostenden Band als Substrat wurde mittels einer Einrichtung gemäß Fig. 10 vorgenommen. Im einzelnen wurde eine Si-Schicht mit In als Verunreinigungen auf dem nichtrostenden Band unter denselben Bedingungen wie denen des Ausführungsbei­ spiels 2 gebildet, wobei eine Halbleiterbildungseinrichtung 701 mit dem gleichen Aufbau wie dem der Einrichtung in Fig. 7 ver­ wendet wurde. Danach wurde eine übersättigte Lösung von in Ace­ ton gelöstem Phosphorglas (P2O5) auf die Si-Schicht mittels ei­ ner Auftragseinrichtung 702 aufgetragen und dann das Band mit­ tels einer Trocknungsheizeinrichtung 703 zum Verdampfen des Acetons auf 120°C aufgeheizt. Danach wurde das Band durch einen 3 m langen elektrischen Heizpfad 704 geführt und dabei auf 1100°C aufgeheizt, um Phosphor in die Si- Schicht auf thermischem Wege einzudiffundieren.
Die Ergebnisse der SIMS-Analyse zeigten, daß Phosphor bis zu einer Tiefe von über 0,5 µm in die Si-Schicht eindiffundiert wurde, wobei die Si-Schicht eine Dicke vom über 50 µm hat.
Als nächstes wurde die obere Elektrode auf der Si-Schicht auf gleiche Weise wie beim Ausführungsbeispiel 4 gebildet.
Die derart hergestellte Solarzelle wurde mittels eines AM-1.5 Sonnensimulators ausgewertet. Die Leerlaufspannung betrug 0,56 V, der Kurzschlußstrom betrug 24 mA/cm2, FF (Füllfaktor) be­ trug 0,7 und die photoelektrische Umwandlungseffektivität be­ trug 9,4%. Dieses zeigt, daß die Solarzelle zufriedenstellende Eigenschaften aufweist.
6. Ausführungsbeispiel
Nachdem die Oberfläche eines nichtrostenden Bands als Substrat mit einer Breite von 50 mm und einer Dicke vom 0,1 mm gründlich gewaschen wurde, wurde eine 100 nm dicke Siliziumschicht, in der Bor in ei­ ner Konzentration von 5,0×1020 cm-3 vorhanden war, mittels des thermischen CFD-Verfahrens unter Verwendung von SiH4 und B2H6 gebildet. Die so gebildete Siliziumschicht wurde für 5 min mittels eines elektrischen Ofens oxidiert, dessen Temperatur in einer Dampfatmosphäre auf 900°C gehalten wurde. Die Kernfor­ mungsoberflächen wurden auf gleiche Weise wie beim Ausführungs­ beispiel 5 in der gewonnenen Siliziumoxidschicht gebildet und dann die Anordnung der Halbleiterschicht und die Anordnung der pn-Grenzschicht auf gleiche Weise wie beim Ausführungsbeispiel 5 vorgenommen. Danach wurde die obere Elektrode auf der Si-Schicht in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel 4 ausge­ bildet.
Diese Solarzelle wurde unter Verwendung eines AM-1.5 Sonnensi­ mulators ausgewertet. Die Leerlaufspannung betrug 0,62 V, der Kurzschlußstrom betrug 26 mA/cm2, FF (Füllfaktor) betrug 0,72 und die photoelektrische Umwandlungseffektivität betrug 11,6%. Im Vergleich mit der Solarzelle des 5. Ausführungsbeispiels ist die photoelektrische Umwandlungseffektivität der Solarzelle des 6. Ausführungsbeispiels verbessert. Dieses wird auf den Effekt des hinteren Oberflächenfeldes (BSF) zurückgeführt, welcher durch die thermische Diffundierung von B-Atomen in das Silizi­ umoxid der Siliziumschicht verursacht wird.
7. Ausführungsbeispiel
Die Anordnung einer Siliziumschicht und der Kernformungsober­ flächen auf dem nichtrostenden Band wurden auf gleiche Weise wie beim Ausführungsbeispiel 5 durchgeführt. Die Kernformungs­ oberflächen waren dabei auf die in Fig. 6(a) gezeigte Weise ge­ mustert. Der Durchmesser d betrug 3 µm und der Abstand L betrug 15 µm.
In der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung wurden dem Quarzschmelz­ tiegel 502 Kügelchen aus Zink (Zn) zugeführt und durch Erhitzen zum Schmelzen gebracht. Danach wurde die Temperatur des ge­ schmolzenen Zinks auf 715°C erhöht. In diesem Stadium wurde das nichtrostende 50 mm breite und 0,1 mm dicke Band 504 mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min durch die Rollen 505 und 506 ge­ fördert, die in einem Abstand L von 50 cm angeordnet sind. Die Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 wurde mittels der Vor­ heizeinrichtung 507 auf 720°C aufgeheizt. Der zwischen den Rol­ len 505 und 506 angeordnete Abschnitt des nichtrostenden Bands 504 wurde in Kontakt mit dem geschmolzenen Zn 501 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Kühleinrichtung 508 kein Kühlgas zu­ geführt.
In diesem Stadium wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Zn 501 an der unteren Oberflä­ che des nichtrostenden Bands 504 nichts gebildet.
Als nächstes wurde, während das geschmolzene Zn erstarrte, dem geschmolzenen Zn 501 portionsweise Puder aus Galliumarsenid (GaAs) zugeführt. Als eine dünne GaAs-Schicht an der unteren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 zu wachsen begann, wurde die Zufuhr des GaAs-Puders unterbrochen und die Tempera­ tur des geschmolzenen Zn auf 720°C erhöht. Erneut wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Zn nichts an der Oberfläche des Bands 504 gebildet.
Darauffolgend wurde der Kühleinrichtung 508 als Kühlgas Argon (Ar) mit einer Rate von 100 sccm zugeführt, wodurch eine GaAs- Schicht an der Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 zu wach­ sen begann.
Die Oberfläche der so gewonnenen GaAs-Schicht wurde mittels ei­ nes Abtastelektronenmikroskops beobachtet. Es zeigte sich, daß regelmäßig um die einzelnen Kernformungsoberflächen polygonale Kristallerhebungen gebildet wurden, die nahezu die gleiche Größe von über 10 µm hatten. Die Höhe der Kristallerhebungen wurden mittels eines Oberflächenrauhheitstesters mit 3 µm bis 4 µm ausgewertet.
Die Konzentration des in der GaAs-Schicht eingemischten Zn wurde mit über 5 × 1016 cm-3 ermittelt. Da in GaAs gemischtes Zn sich wie ein Akzeptor verhält, hatte sich eine GaAs-Schicht vom p-Typ gebildet.
8. Ausführungsbeispiel
In der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung wurden dem Quarzschmelz­ tiegel 502 Kügelchen aus Zinn (Sn) zugeführt und durch Erhitzen zum Schmelzen gebracht. Danach wurde die Temperatur des ge­ schmolzenen Zinns auf 835°C erhöht. In diesem Stadium wurde das nichtrostende 50 mm breite und 0,1 mm dicke Band 504, das in der gleichen Weise wie das des Ausführungsbeispiels 7 behandelt wurde, mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min durch die Rollen 505 und 506 gefördert, die in einem Abstand L von 50 cm ange­ ordnet waren. Die Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 wurde mittels der Vorheizeinrichtung 507 auf 840°C erhitzt. Der zwi­ schen den Rollen 505 und 506 angeordnete Abschnitt des nichtro­ stenden Bands 504 wurde in Kontakt mit dem geschmolzenen Sn 501 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Kühleinrichtung 508 kein Kühlgas zugeführt.
In diesem Stadium wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Sn 501 an der unteren Oberflä­ che des nichtrostenden Bands 504 nichts gebildet.
Als nächstes wurde, während das geschmolzene Sn erstarrte, dem geschmolzenen Sn 501 portionsweise Puder aus Galliumarsenid (GaAs) zugeführt. Als sich eine dünne GaAs-Schicht an der unte­ ren Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 zu bilden begann, wurde die Zufuhr des GaAs-Puders unterbrochen und die Tempera­ tur des geschmolzenen Sn auf 840°C erhöht. Erneut wurde durch den Kontakt des nichtrostenden Bands 504 mit dem geschmolzenen Sn nichts an der Oberfläche des Bands 504 gebildet.
Anschließend wurde der Kühleinrichtung 508 als Kühlgas Argon (Ar) mit einer Rate von 100 sccm zugeführt, wodurch sich erneut eine GaAs-Schicht an der Oberfläche des nichtrostenden Bands 504 zu bilden begann.
Die Oberfläche der erhaltenen GaAs-Schicht wurde beobachtet. Es zeigte sich, daß um die einzelnen Kernformungsoberflächen re­ gelmäßig polygonale Kristallerhebungen gebildet wurden. Die Kristallerhebungen hatten nahezu die gleiche Größe von über 10 µm. Die Höhe der Kristallerhebungen wurde mittels eines Oberflächenrauhheitstesters zu 3 bis 4 µm ermittelt.
Die Konzentration von in der GaAs-Schicht enthaltenem Sn wurde mit über 5 × 1017 cm-3 ermittelt. Da in GaAs gemischtes Sn sich wie ein Donator verhält, hatte sich eine GaAs-Schicht vom n-Typ gebildet.
9. Ausführungsbeispiel
Zwei in Fig. 7 gezeigte Einrichtungen 601 und 602 wurden derart angeordnet, daß das nichtrostende Band, wie in Fig. 8 gezeigt, diese nacheinander passierte. Bei der Einrichtung 601 wurde wie beim Ausführungsbeispiel 7 in Zn gelöstes geschmolzenes GaAs verwendet. Ein Abstand L1 zwischen den Rollen betrug 50 cm und die Flußrate des kühlenden Ar-Gases betrug 100 sccm. In der Einrichtung 602 wurde wie beim Ausführungsbeispiel 8 in Sn ge­ löstes geschmolzenes GaAs verwendet. Ein Abstand L2 zwischen den Rollen betrug 5 cm und die Flußrate des kühlenden Ar-Gases betrug 10 sccm.
Unter den vorstehend genannten Bedingungen wurde ein nichtro­ stendes 50 mm breites und 0,1 mm dickes Band mit einer Ge­ schwindigkeit von 3 cm/min gefördert. Eine GaAs-Schicht 204 vom p-Typ, die Zn als Verunreinigungen enthielt, wurde auf der einen Oberfläche des nichtrostenden Bands 201 in der Einrichtung 601 gebildet und dann wurde eine GaAs-Schicht 205 vom n-Typ, die Sn als Verunreinigungen enthielt, auf der GaAs-Schicht 204 vom p- Typ beim Passieren durch die Einrichtung 602 gebildet. Die Kri­ stallerhebungen waren, wie in Fig. 9(b) gezeigt, in Kontakt miteinander.
Das nichtrostende Band mit der so erhaltenen, darauf ausgebil­ deten Halbleiterschicht wurde in Stücke von 5 cm geschnitten und eine 70 nm dicke ITO-Schicht wurde dann auf die gleiche Weise wie beim Ausführungsbeispiel 4 zur Bildung einer oberen Elektrode 206 aufgebracht.
Die derart hergestellte Solarzelle wurde mittels eines AM-1.5 Sonnensimulators ausgewertet. Die Leerlaufspannung betrug 0,68 V, der Kurzschlußstrom betrug 30 mA/cm2, FF (Füllfaktor) betrug 0,67 und die photoelektrische Umwandlungseffektivität betrug 13,7%. Dieses zeigt, daß die hergestellte Solarzelle zu­ friedenstellende Eigenschaften aufweist.
10. Ausführungsbeispiel
Ein Beispiel einer Herstellung eines laminierten photovolta­ ischen Elements gemäß Fig. 12 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Dieses laminierte photovoltaische Element wird hergestellt, indem ein amorphes photovoltaisches Element aus Silizium auf das kristalline photovoltaische Element 802 aus Silizium, das mittels einer Schichtbildungseinrichtung 801, die derjenigen aus Fig. 8 gleicht, aufgebracht wird.
Dazu wird eine Halbleiterschicht auf dem nichtrostenden Band gebildet, das gleichermaßen wie das Ausführungsbeispiel 6 be­ handelt wurde. Im einzelnen wurde eine Si-Schicht 904, die In als Verunreinigungen enthält, auf einem nichtrostenden Band 901 gebildet, auf dem eine Siliziumoxidschicht 902 und Kernfor­ mungsoberflächen 903 auf gleiche Weise wie beim Ausführungsbei­ spiel 6 gebildet wurden, und dann wurde eine Si-Schicht 905, die Sb als Verunreinigungen enthält, auf der Si-Schicht 904, wie in Fig. 12 gezeigt, gebildet. Danach wurde das Band durch eine Vorbereitungs-Evakuierungskammer 803, Schichtbildungskam­ mern 805, 811 und 817 und eine Vorbereitungs-Evakuierungskam­ mer 823 geführt.
Diese Vorbereitungskammern und Schichtbildungskammern werden mittels Vakuumpumpen 804, 806, 812, 818 und 824 entsprechend evakuiert. Die Vorbereitungs-Evakuierungskammern 803 und 823 verhindern den Zutritt der Atmosphäre zu den Schichtbildungs­ kammern 805 und 817. Materialgase werden von den Materialgas- Versorgungsquellen 807, 813 und 819 zu den entsprechenden Schichtbildungskammern 805, 811 und 817 geführt. Heizeinrich­ tungen 810, 816 und 822 sind in den entsprechenden Schichtbil­ dungskammern 805, 811 und 817 zum Erhitzen des Bands vorgese­ hen. Auch sind Kathoden 809, 815 und 821 in den Schichtbil­ dungskammern 805, 811 und 817 vorgesehen. Eine hochfrequente Spannung von 13,56 MHz aus Hochfrequenzspannungsquellen 808, 814 und 820 wird an die Kathoden 809, 815 und 821 angelegt.
Silan (SiH4), Diboran (B2H6) und Wasserstoffgas (H2) wurden der ersten Schichtbildungskammer 805 bei einer Flußrate von 50 sccm und einem Flußratenverhältnis von 1 : 0,5 : 5 zuge­ führt. Der Druck in der Schichtbildungskammer wurde bei 0,27 mbar und die Temperatur des Bands bei 300°C gehalten. In diesem Stadium wurde eine Glimmentladung erzeugt, um eine amor­ phe Siliziumschicht 906 vom p-Typ (a-Si) auf der Schicht 905, wie in Fig. 12 gezeigt, zu erzeugen.
SiH4 wurde der zweiten Schichtbildungskammer 811 von der Mate­ rialgas-Versorgungsquelle 813 mit einer Flußrate von 50 sccm zugeführt. Der Druck in der Schichtbildungskammer wurde bei 0,27 mbar und die Temperatur des Bands bei 250°C gehalten. In diesem Stadium wurde eine Glimmentladung erzeugt, um eine a-Si- Schicht 906 vom i-Typ auf der Schicht 906, wie in Fig. 12 ge­ zeigt, zu erzeugen.
SiH4, Phosphingas (PH3) und H2 wurden der dritten Schichtbil­ dungskammer 817 von der Materialgas-Versorgungsquelle mit einer Flußrate von 50 sccm und einem Flußratenverhältnis von 1 : 0,5 : 10 zugeführt. Der Druck in der Kammer wurde bei 0,27 mbar und die Temperatur des Bands bei 200°C gehalten. In diesem Stadium wurde eine Glimmentladung erzeugt, um eine a-Si-Schicht 908 vom n-Typ auf der Schicht 907, wie in Fig. 12 gezeigt, zu erzeugen.
Nachdem das bandförmige Substrat mit den darauf gebildeten Halbleiterschichten aus der Vorbereitungs-Evakuierungskammer 823 geführt wurde, wurde es in 5 cm lange Stücke geschnitten. Die Schnittstücke wurden in eine Vakuum-Abscheideeinrichtung eingebracht und eine reaktive Abscheidung wurde bei 4 × 10-4 mbar eingeleitet, wobei Legierungskügelchen aus In : Sn = 1 : 1 als Verdampfungsquellen verwendet wurden, wäh­ rend Sauerstoff zugeführt wurde, um eine 70 nm dicke ITO (In2O3 + SnO2) transparente Elektrode 909 auf der Schicht 908, wie in Fig. 12 gezeigt, zu erzeugen.
Danach wurde eine Gitterelektrode 910 auf der transparenten Elektrode 909, wie in Fig. 12 gezeigt, ausgebildet.
Aus der SIMS-Analyse ging klar hervor, daß die a-Si-Schicht 906 vom p-Typ, die a-Si-Schicht 906 vom i-Typ und die a-Si-Schicht 908 vom n-Typ in dieser Reihenfolge 20 nm, 300 nm und 10 nm be­ tragen.
Die so erhaltene Solarzelle wurde mittels des AM-1.5 Sonnensi­ mulators bewertet. Die Leerlaufspannung betrug 1,5 V und der Kurzschlußstrom betrug 13 mA/cm2. FF (Füllfaktor) betrug 0,7 und die photoelektrische Umwandlungseffektivität betrug 13,7%. Dieses zeigt, daß die so erhaltene Solarzelle zufriedenstel­ lende Eigenschaften aufweist.
11. Ausführungsbeispiel
Fig. 13 ist eine schematisierte Darstellung einer Einrichtung, die zum Ausführen einer Halbleiterschicht-Bildung verwendet wird.
Gemäß Fig. 13 wird ein Schmelztank 1001, der auf seiner inneren Oberfläche eine Abdeckung aus Quarzglas hat, mittels einer Heizeinrichtung 1002 von der Außenseite beheizt. Der Schmelz­ tank 1001 beinhaltet eine Schmelzlösung 1003, in der Si in In in einer nahezu gesättigten Konzentration gelöst ist. Die Schmelzflüssigkeit 1003 wird mittels eines Rührflügels 1004 zur Zirkulation durch eine Flußpassage 1005 angeregt und fließt da­ durch langsam in dem Schmelztank 1001. Die Temperatur der Schmelzflüssigkeit 1003 wird mittels eines Thermoelements 1006 gemessen, so daß sie auf 850°C gehalten werden kann.
Ein nichtrostendes Band 1007 als Substrat, dessen Oberfläche vernickelt ist und das eine Breite von 30 cm und eine Dicke von 0,1 mm auf­ weist, erstreckt sich zwischen Rollen 1008 und 1009, die von­ einander um 5 m getrennt sind. Die untere Oberfläche des nicht­ rostenden Bands 1007 befindet sich in Kontakt mit der Schmelz­ lösung 1003. Ein Stangenpaar 1010 und 1011 ist an den beiden Seiten des Bands zwischen den beiden Rollen angebracht, um zu verhindern, daß die Schmelzlösung die obere Oberfläche des Bands 1007 erreicht. Die Stangen weisen jeweils eine Quarzglas- Abdeckung ihrer Oberfläche auf. Die beiden Enden jeder der Stangen 1010 und 1011 sind in Umfangsrinnen 1012 und 1013 ein­ geführt, die jeweils an den Außenumfangsflächen der Rollen 1008 und 1009 vorgesehen sind. Das rostfreie Band 1007 bewegt sich von der Seite mit der Rolle 1008 zu der Seite mit der Rolle 1009 mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min. Das Band 1007 wird mittels einer Vorheizeinrichtung 1014 auf 840°C vorgeheizt, be­ vor es in Kontakt mit der Schmelzlösung 1003 kommt.
Der Abschnitt des nichtrostenden Bands 1007, der sich in Kon­ takt mit der Schmelzlösung 1003 befindet, wird von oben mittels einer Kühleinrichtung 1015 gekühlt. Die Kühleinrichtung 1015 bläst auf das Band Stickstoffgas. Die Flußrate des Gases wird mittels einer Flußraten-Justiereinrichtung 1016 justiert. Die Kühlein­ richtung hat eine große Anzahl von Löchern an ihrem unteren Ab­ schnitt. Die Löcher sind derart angeordnet, daß ihre Dichte in der Bewegungsrichtung des nichtrostenden Bands allmählich zu­ nimmt. Daher nimmt die Temperatur des Bands 1007 allmählich mit der Bewegung des Bands ab. Eine Heizeinrichtung 1020 ist zur Erhitzung des Stickstoffgases vorgesehen. Die Temperatur des Stickstoffgases kann durch Steuerung der Hitzeerzeugung der Heizeinrichtung justiert werden.
Die Dicke einer auf dem nichtrostenden Band 1007 plazierten Si-Schicht wird mittels einer unmittelbar hinter der Rolle 1009 angebrachten Dicken-Meßeinrichtung überwacht. Die Konzentration von Si in der Schmelzlösung 1003 verringert sich mit der Zeit, wodurch die Dicke der Si-Schicht verringert wird. Daher wird Si-Puder mittels einer Beschickungseinrichtung 1018 zugeführt.
Das nichtrostende Band mit der auf der einen Oberfläche gebil­ deten und In enthaltenden Si-Schicht wird mittels einer Rich­ tungsumkehrrolle 1019 gedreht und dann wird eine Sb enthaltende Si-Schicht auf der Si-Schicht, die In enthält, mittels einer Einrichtung, die der Einrichtung in Fig. 13 gleicht, gebildet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Abstand zwischen den beiden Rollen auf 50 cm gesetzt und das Stickstoffgas wird von der Kühlein­ richtung mit einer Flußrate von 200 sccm zugeführt. Die Tempe­ ratur der Schmelzlösung wird auf 720°C gehalten.
Ein derart hergestelltes bandähnliches Element mit den darauf ausgebildeten Si-Halbleiterschichten wurde in 20 cm lange Stücke geschnitten. Aluminium wurde auf der Oberfläche jedes Stücks mittels einer Maskenanordnung aufgebracht, um eine Git­ terelektrode zu bilden. Die erhaltenen Solarzellenplatten wer­ den zum Erhalt eines in Fig. 14 gezeigten Solarzellenfeldes an­ geordnet.
Fig. 14(a) ist eine Draufsicht auf das Solarzellenfeld und Fig. 14(b) ist ein Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 14(a). In dem in Fig. 14 gezeigten Aufbau wurden in Reihe geschaltete Solarzellenplatten 1102, die jeweils ein Ausmaß von 30 cm×20 cm haben, mittels eines Epoxydharzes auf eine Aluminium­ platte 1101 geklebt. Ein Endabschnitt einer Gitterelektrode 1103 von jeder der Solarzellenplatten wurde mittels eines lei­ tenden Klebstoffs, dessen Hauptkomponente Kupfer ist, mecha­ nisch und dabei auch elektrisch mit der Rückseite der angren­ zenden Solarzellenplatte (die Seite der Solarzellenplatte, an der das nichtrostende Band exponiert ist) verbunden. Gleich­ falls wurde einer der Anschlüsse 1104 bzw. 1105 mit der Gitter­ elektrode einer der beiden Solarzellenplatten an dem einen Ende und der andere Anschluß mit dem exponierten Abschnitt des nichtrostenden Bands der anderen Solarzellenplatte verbunden.
Das so erhaltene Solarzellenfeld wurde derart ausgerichtet, daß das Sonnenlicht an einem schönen Tag in seinem Höchststand senkrecht auf das Feld einfällt, und dann wurde der Ausgang des Solarzellenfeldes gemessen. Die Leerlaufspannung betrug 2,95 V und der Kurzschlußstrom betrug 13,6 A. FF (Füllfaktor) betrug 0,67 und die Ausgangsleistung betrug 26,9 W. Dieses zeigt an, daß dieses Solarzellenfeld ausgezeichnete Eigenschaften auf­ weist.
Die zur Herstellung des Moduls gemäß diesem Beispiel erforder­ lichen Solarzellenplatten können innerhalb einer Minute herge­ stellt werden. Konsequenterweise können auch die Herstellungs­ kosten der Solarzellen stark reduziert werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß im Vergleich zu konventionellen Verfahren zur Bildung von einem Einkristall oder von polykristallinen Halbleitersubstraten oder -schichten bei den vorstehenden Beispielen, bei denen eine Halbleiterschicht, deren Kristallkerngröße auf zufriedenstellende Weise gesteuert werden kann, auf einem Substrat gebildet werden kann, auch deren Eigenschaften exzellent reproduzierbar sind und eine Ma­ terialverschwendung verhindert werden kann. Weiterhin kann, da die Temperatur beim Halbleiterwachstum niedrig gehalten werden kann, ein flexibles Metallband als Substrat verwendet wer­ den, was eine kontinuierliche Bildung ermöglicht. Weiterhin kann eine Solarzelle hergestellt werden, bei der das Metallband als eine der Elektroden fungiert. Konsequenterweise können So­ larzellen mit einer hohen Umwandlungswirksamkeit bei geringen Herstellungskosten mit hoher Effektivität hergestellt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Bilden eines Satzes von Einkristallhalblei­ tern auf einem bandförmigen Substrat mit folgenden Schritten:
  • - Erzeugen eines bandförmigen Substrats, das eine Isolier­ schicht aufweist,
  • - Erzeugen einer Lösung, in der ein Halbleitermaterial gelöst ist, und
  • - Fördern des bandförmigen Substrats entlang einer Oberfläche der Lösung derart, daß der Satz von Einkristallhalbleitern gebildet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Isolierschicht Löcher aufweist, welche durch die Isolierschicht führen und in einheitlicher Dichte angeordnet sind, und
  • - daß das bandförmige Substrat derart gefördert wird, daß ein Einkristallkern aus jedem der Löcher wächst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:
  • - Aufbringen einer Siliziumoxidschicht auf einer Oberfläche des bandförmigen Substrats,
  • - Ausbilden von Durchgangslöchern in einheitlicher Dichte in der Siliziumoxidschicht, wobei die Durchgangslöcher zumindest durch die Siliziumoxidschicht gehen, und
  • - Fördern des bandförmigen Substrats derart entlang der Ober­ fläche der durch Lösen eines Halbleitermaterials in einem Lö­ sungsmittel erhaltenen, nahezu gesättigten Lösung, deren Tem­ peratur auf dem Schmelzpunkt des Halbleitermaterials oder darunter gehalten wird, daß eine Oberfläche des bandförmigen Substrats in Kontakt mit der Oberfläche der Lösung gebracht wird, wobei der mit der Oberfläche der Lösung in Kontakt ste­ hende Abschnitt des Substrats auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur der Lösung gekühlt wird, wodurch an einer In­ nenoberfläche jedes der Durchgangslöcher ein einzelner Kern erzeugt und, während das Substrat mit der Lösung in Kontakt steht, derart zu einem Wachstum angeregt wird, daß dabei ein Satz von Einkristallen an der Oberfläche des bandförmigen Substrats gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial zumindest eine der Substanzen Si, Ge, Ga, As, In und P beinhaltet.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel zumindest eine der Substanzen In, Sb, Zn, Sn, Ga und B beinhaltet.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bandähnliche Substrat aus zumindest einem der Materialien nichtrostender Stahl, Aluminium, Kupfer und Nickel herge­ stellt ist.
6. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung einer Solarzelle, gekennzeichnet durch die Schritte:
  • - Bilden eines aktiven Halbleiterbereichs auf dem bandförmi­ gen Substrat, das aus einem leitenden Material mittels eines Verfahrens, das die Verfahrensschritte aus einem der Ansprü­ che 1 bis 5 beinhaltet, hergestellt wurde, und
  • - Bilden einer Elektrode, die mit dem bandförmigen Substrat ein Paar bildet.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siliziumoxidschicht Verunreinigungselemente enthält, mittels derer die Leitfähigkeit des Halbleiters gesteuert werden kann, wobei die Verunreinigungselemente in der Sili­ ziumoxidschicht in die Halbleiterschicht eindiffundieren, wenn die Halbleiterschicht auf der Oberfläche der Siliziumoxid­ schicht gebildet wird.
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