DE69636605T2 - Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren - Google Patents

Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE69636605T2
DE69636605T2 DE69636605T DE69636605T DE69636605T2 DE 69636605 T2 DE69636605 T2 DE 69636605T2 DE 69636605 T DE69636605 T DE 69636605T DE 69636605 T DE69636605 T DE 69636605T DE 69636605 T2 DE69636605 T2 DE 69636605T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
layer
solar cell
type
cell according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69636605T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69636605D1 (de
Inventor
Kazuyo Kashiba-shi Nakamura
Tadashi Hisamatsu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69636605D1 publication Critical patent/DE69636605D1/de
Publication of DE69636605T2 publication Critical patent/DE69636605T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/075—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
    • H01L31/077—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells the devices comprising monocrystalline or polycrystalline materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L31/1812—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table including only AIVBIV alloys, e.g. SiGe
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf kristalline Silizium-Solarzellen (einschließlich Raumfahrt-Solarzellen, die vorzugsweise als Leistungsversorgung für einen künstlichen Satelliten verwendet werden können) und Verbesserungen in Bezug auf ein Herstellungsverfahren derselben.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Als Material für Solarzellen, sei es zur Verwendung bei der Raumfahrt oder auf der Erde, übertrifft kristallines (monokristallines und polykristallines) Silizium, das relativ kostengünstig und sehr zuverlässig ist, bei weitem andere Materialien, wie beispielsweise GaAs, in den zurückliegenden Anwendungsaufzeichnungen.
  • In 7 zeigt (A) eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer herkömmlichen monokristallinen Silizium-Solarzelle zeigt, während (B) dazu entsprechende Energiebänder zeigt, wobei Ev und Ec die Obergrenze des Valenzbandes bzw. die Untergrenze des Leitungsbandes darstellen. In der Zelle ist bei (A) in 7 eine Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 auf der Vorderseite eines monokristallinen Siliziumsubstrats 1 vom p–-Typ, die Licht L empfängt, gebildet und eine Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 ist auf der Rückseite gebildet. Die Solarzelle bei (A) in 7 kann mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise wird ein monokristallines Si-Substrat 1 vom p–-Typ mit einer Dicke im Bereich von 30 μm bis 500 μm und einer Borkonzentration von ungefähr 1 × 1015 cm–3 hergestellt. Eine Diffusionsschicht vom p+-Typ 3, die Bor in einer Konzentration so hoch wie ungefähr 1 × 1017 cm–3 oder höher enthält, wird auf der Rückseite des Substrats 1 gebildet. Bei der Bildung der Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 wird die Vorderfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial, wie beispielsweise einem Siliziumoxid-Film, bedeckt, und das Substrat 1 wird in einer Mischatmosphäre von BBr3-Gas und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Oxid, das Bor in einer hohen Konzentration enthält, wird über dem gesamten Substrat 1 gebildet, wobei das Bor mit hoher Konzentration in eine feste Phase nur durch die nicht maskierte Rückseite des Substrats 1 diffundiert wird. Nach Entfernung des Oxids und des Maskenmaterials auf dem Substrat 1 wird eine Diffusionsschicht vom n+-Typ, die Phosphor mit einer Konzentration von ungefähr 1 × 1018 cm–3 oder höher enthält, auf der Vorderseite des Substrats 1 gebildet. Bei der Bildung der Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 wird die Rückfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial bedeckt, und das Substrat 1 wird in einer Mischatmosphäre von einem POCl3-Gas und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Oxid, das Phosphor in einer hohen Konzentration enthält, wird hieraus resultierend über dem gesamten Substrat 1 gebildet, und der Phosphor wird in eine feste Phase in das Substrat nur durch die nicht maskierte Vorderfläche des Substrats 1 diffundiert. Schließlich wird nach Entfernung des Oxids und des Maskenmaterials ein Vorderelektrode (nicht gezeigt) aus einem Material wie beispielsweise Ag, Pd und Tl in einer Kammform auf der Vorderfläche des Substrats 1 gebildet, und eine Rückelektrode (nicht gezeigt) eines Materials, wie beispielsweise Ag, Pd, Ti und Al, wird auf der Rückfläche gebildet, so dass eine monokristalline Silizium-Solarzelle vom pn-Übergangstyp fertig gestellt wird.
  • Wie oben beschrieben ist, wird bei einer derartigen allgemeinen kristallinen Solarzelle eine Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 auf der Vorderfläche des Substrats vom p–-Typ 1 gebildet, um einen pn-Übergang zu erzeugen, wobei eine Variation des Niveaus der Fremdstoffkonzentration zwischen dem Substrat 1 und der p+-Diffusionsschicht 3 auf der Rückseite und somit ein Potenzialgradient von der Vorderfläche des Substrats 1 zur Rückfläche gebildet wird, wie es bei (B) in 7 dargestellt ist. Es sei bemerkt, dass der Leitfähigkeitstyp von pn in einer derartigen Zelle umgekehrt werden kann.
  • Inzwischen können amorphe Solarzellen, dünne Halbleiterfilme mit gewünschten Zusammensetzungen und Dicken mit der Entwicklung von CVD-Techniken, um eine Zelle zu bilden, aufgebracht werden. Im Allgemei nen wird ein dünner Film aus amorphem Silizium vom n-Typ mit Phosphor, ein dünner Film aus amorphen Silizium vom i-Typ, der frei von irgendwelchen Fremdstoffen ist, und ein dünner Film aus amorphem Silizium vom p-Typ mit Bor in dieser Reihenfolge auf einem Substrat aus einem Material wie beispielsweise Glas aufgebracht, um eine Zelle mit einem Potenzialgradienten von der lichtempfangenden Vorderfläche zur Rückfläche zu bilden.
  • Es gibt weitere bekannte Solarzellen, unter denen eine eine Struktur mit einem Potenzialgradienten aufweist, der durch einen Fremdstoff erzeugt wird, und eine andere eine Schichtstruktur aufweist, die durch Aufbringen von zwei oder mehr Arten von Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Bandabständen gebildet wird, womit eine wirksame fotoelektrische Umwandlung ermöglicht wird, die auf unterschiedliche optische Wellenlängen angepasst ist. Die als Hetero-Übergangstyp bezeichnete Struktur nutzt die Tatsache aus, dass Licht, dessen Energie kleiner als der Bandabstand eines ein Solarzellen-Substrat bildenden Halbleitermaterials ist (das der langen Wellenlänge entspricht), nicht in elektrische Energie umgewandelt werden kann, als auch das Phänomen, dass höhere Spannungen durch elektrische Umwandlung bei größeren Bandabständen erzielbar sind. Genauer gesagt ist die Solarzelle mit Hetero-Übergang dazu bestimmt, eine wirksame fotoelektrische Umwandlung durch Bereitstellen einer Mehrzahl von Halbleiterschichten mit unterschiedlichen Bandabständen, die optischen Energien (abhängig von den Wellenlängen) entsprechen, zu erreichen. Herkömmliche Zellen vom Hetero-Übergangstyp treffen jedoch auf Probleme, die sich auf eine Fehlübereinstimmung von Gitterkonstanten und eine Fehlübereinstimmung von Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Schichten beziehen, und daher sind wenige Anwendungen des Hetero-übergangs auf monokristalline Solarzellen bekannt.
  • Eine Technik, die einer derartigen Hetero-Übergangstechnik ähnlich ist, wird beispielsweise in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 64-71182 offenbart. Bei einer darin offenbarten Dünnfilm-Solarzelle aus amorphen Silizium wird eine Germanium (Si-Ge-Legierung) enthaltende Schicht in der i-Schicht der durch CVD aufzubringenden p-i-n-Schichten ähnlich den anderen Schichten aufgebracht, und ein Teil, dessen Bandabstand schmaler als derjenige anderer Teile ist, wird in der i-Schicht gebildet, um den fotoelektrischen Umwandlungs-Wirkungsgrad zu verbessern.
  • Solarzellen werden verwendet, um Sonnenlicht mit niedrigen Energiedichten in elektrische Leistung umzuwandeln, und daher war es immer unvermeidbarer Weise notwendig sein, den Wirkungsgrad der fotoelektrischen Umwandlung zu verbessern. Hinsichtlich der wirksamen Verwendung der einfallenden Energie wird fast der gesamte Teil des Lichts mit relativ kurzen Wellenlängen im Sonnenlicht in elektrische Energie in der Umgebung der lichtempfangenden Vorderfläche einer Solarzelle umgewandelt, wobei jedoch von einem Teil des Lichts mit langen Wellenlängen kein Gebrauch gemacht wird und dieser verloren geht.
  • Eine Vorgehensweise, um das Problem zu lösen und Licht auf der Seite der langen Wellenlängen zu verwenden, kann darin bestehen, den Bandabstand eines Substrats innerhalb einer Solarzelle zu ändern und eine derartige Struktur zu bilden, die für eine fotoelektrische Umwandlung sogar mit Licht niedriger Energie auf der Seite der langen Wellenlänge geeignet ist.
  • Es ist jedoch im Allgemeinen schwierig, den Bandabstand innerhalb eines monokristallinen Si-Substrats zu ändern. Dies liegt daran, dass der Bandabstand innerhalb eines Monokristalls mit einer homogenen physikalischen Eigenschaft naturgemäß überall homogen sein sollte. Hinsichtlich der Kombination mit anderen Halbleitermaterialien ist es nicht einfach, eine gute Übereinstimmung hinsichtlich Gitterkonstanten und Wärmeäusdehnungs-Koeffizienten zwischen aufgebrachten Schichten zu erhalten, wie es oben beschrieben ist.
  • Inzwischen existieren in einem aus amorphem Silizium oder polykristallinem Silizium gebildeten Film, der ermöglicht, dass sich die Konstanten physikalischer Eigenschaften dickenbezogen relativ frei ändern, verschiedene Faktoren für Rekombinationsstellen für Minoritätsträger, wie beispielsweise lokale Energieniveaus und Korngrenzen innerhalb des Energiebandabstands, und die Diffusionslänge von Trägern, die den Umwandlungs-Wirkungsgrad einer Solarzelle beträchtlich beeinflusst, ist kürzer als im Fall eines Monokristalls. Es würde daher für eine Solarzelle, die amorphes Silizium oder polykristallines Silizium verwendet, schwierig sein, einen hohen Wirkungsgrad ohne besondere Auslegung zu erreichen.
  • Das oben beschriebene offengelegte japanische Patent Nr. 64-71182 schlägt eine Vorgehensweise vor, um den Umwandlungs-Wirkungsgrad einer amorphen Solarzelle zu verbessern. Da jedoch die Fähigkeit von amorphem Silizium als Material selbst nicht hoch genug ist, kann daher ein einfaches Hinzufügen einer Ge-enthaltenden Schicht zu einer derartigen einfachen p-i-n-Schichtstruktur keinen höheren Wirkungsgrad als denjenigen liefern, der von einer monokristallinen Zelle erreicht wird. Genauer gesagt wird, wenn beispielsweise eine Ge-Schicht mit einem kleinen Bandabstand in eine i-Schicht eingefügt wird, Licht kurzer Wellenlängen, das nicht durch eine dünne p-Schicht auf der Seite der lichtempfangenden Vorderfläche absorbiert wird, einer fotoelektrischen Umwandlung in der Ge-Schicht der 1-Schicht unterworfen, was eine wirksame Verwendung von Licht hoher Energie behindert. Mit anderen Worten würde, wenn die Ge-Schicht in der i-Schicht viel des einfallenden Lichts erfasst, der resultierende Wirkungsgrad nicht viel höher als derjenige sein, der von einer Solarzelle erreicht wird, wobei alle Schichten derselben aus Ge gebildet sind. Der resultierende Wirkungsgrad würde niedrig sein, da der Bandabstand von Ge kleiner als der von Si ist.
  • Das Dokument JP-A-5082812 beschreibt eine Solarzelle mit einem p-Si-Substrat, eine auf einer ersten Oberflächenseite des Si-Substrats ausgebildete n-Typ-Diffusionsschicht und eine auf einer zweiten Oberflächenseite des Si-Substrats ausgebildete Si-Ge-Schicht.
  • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, die bekannten Techniken zugeordnet sind, besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine sehr effiziente Solarzelle bereitzustellen, die eine hohe Ausgangsspannung und fotoelektrische Umwandlung von Licht auf der Seite der langen Wellenlängen ermöglicht, um einen großen Strom auszugeben.
  • Eine erfindungsgemäße Solarzelle umfasst ein monokristallines Si-Substrat eines ersten Leitfähigkeitstyps; eine Diffusionsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf einer ersten Hauptoberflächenseite des Substrats ausgebildet ist; eine Si1-xGex (0 < x ≤ 1) Schicht, die auf einer zweiten Hauptoberfläche des Substrats ausgebildet ist; und eine Halbleiterzwischenschicht, die mindestens teilweise in einer Region entlang der Grenze zwischen dem Si-Substrat und der Si1-xGex-Schicht gebildet ist, wobei die Halbleiterzwischenschicht einen Brechungsindex, der kleiner als derjenige von Silizium ist, und einen Energie-Bandabstand, der breiter als der Energie-Bandabstand der Si1-xGex ist, aufweist.
  • Bei einer solchen Solarzelle weist die Halbleiterzwischenschicht einen Brechungsindex auf, der kleiner als derjenige von Si ist, und daher dazu dient, Licht, das nicht von dem Si-Substrat absorbiert wird, zurück in das Si-Substrat zu reflektieren, und daher wird Licht, das nicht während eines einzigen Durchgangs absorbiert wurde, erneut in das Si-Substrat geführt, um darin absorbiert zu werden. Licht, das nicht von der Halbleiterzwischenschicht reflektiert und in die Si1-xGex-Legierungsschicht übertragen wird, wird von der Halbleiterzwischenschicht, die einen breiteren Bandabstand als der Bandabstand von SiGe aufweist, nicht absorbiert und kann somit in der Si1-xGex-Legierungsschicht absorbiert werden. Die Solarzelle ermöglicht somit einen ausreichenden fotoelektrischen Umwandlungs-Wirkungsgrad sogar mit einem derart dünnen Si-Substrat und ist als Licht-Solarzelle für Weltraumanwendungen besonders geeignet.
  • Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung offensichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen berücksichtigt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 umfasst eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Hintergrundbeispiel einer dem Verständnis der Erfindung dienenden Solarzelle und ein der Zelle entsprechendes schematisches Energiebandprofil zeigt;
  • 2A, 2B und 2C sind Querschnittsansichten, die schematisch Ausführungsformen der Solarzelle der Erfindung zeigen;
  • 3 ist eine graphische Darstellung, die eine Spektralverteilung von Sonnenlicht im Weltraum zeigt;
  • 4 ist ein schematisches Energiebandprofil, das der in 2A gezeigten Solarzelle entspricht;
  • 5A bis 5F sind schematische Querschnittsansichten zur Darstellung von Herstellungsschritten einer Zelle, die der Solarzelle in 2B entspricht;
  • 6A, 6B und 6C sind schematische Querschnittsansichten zur Darstellung von Herstellungsschritten einer Zelle, die der in 2C gezeigten Solarzelle entspricht; und
  • 7 umfasst eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer bekannten Solarzelle und eines der Zelle entsprechenden schematischen Energiebandprofils zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bei einem Hintergrundbeispiel wird ein monokristallines Si-Substrat hergestellt, und eine Ge-Schicht oder eine Si-Ge-Legierungsschicht mit einem Bandabstand, der schmaler als derjenige von Si ist, wird innerhalb einer Schicht, wie beispielsweise einer Schicht vom p+-Typ, auf der Rückseite des Substrats gebildet. Ge mit der gleichen Kristallstruktur wie Si kann eine Legierung vom Festlösungstyp mit Si in einer beliebigen Konzentration bilden. Ein pn-Übergang in der Umgebung der lichtempfangenden Vorderfläche des Si-Substrats ist der gleiche wie bei herkömmlichen Solarzellen, wobei jedoch ein Übergang in der Umgebung der Rückfläche gebildet wird zwischen der Ge-Schicht vom p+-Typ oder der Si-Ge-Legierungsschicht und der Si-Diffusionsschicht vom p+-Typ oder zwischen der Ge-Schicht vom p+-Typ oder der Si-Ge-Legierungsschicht und dem Si-Substrat vom p–-Typ.
  • Somit kann Licht hoher Energie mit kurzen Wellenlängen durch Si innerhalb der dünnen Diffusionsschicht auf der Seite der lichtempfangenden Vorderfläche oder der relativ dicken Substratschicht ausreichend fotoelektrisch umgewandelt werden, und das verbleibende Licht mit langen Wellenlängen, das nicht über den Bandabstand von Si fotoelektrisch umgewandelt wurde, kann von der Ge-Schicht oder der Si-Ge-Legierungsschicht mit einem schmalen Bandabstand bei Erreichen der p+-Diffusionsschicht auf der Seite der Rückfläche fotoelektrisch umgewandelt werden.
  • Das Verfahren zum Bilden einer derartigen Ge-Schicht oder Si-Ge-Schicht mit einem schmalen Bandabstand innerhalb der p+-Diffusionsschicht auf der Rückfläche ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren begrenzt, und CVD, Festphasen-Aufwachsen, MBE-Verfahren (Molecular Beam Epitaxy) können eingesetzt werden. Die Bildung einer derartigen Si-Ge-Legierung durch Implantieren von Ge in das Si-Substrat mittels Ionenimplantation und das Aufbringen einer Si-Ge-Legierung oder Ge auf einer Si-Ge-Basislegierung sind für die Erfindung geeignet und daher werden diese Verfahren genauer beschrieben.
  • In 1 ist (A) eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Solarzelle gemäß einem Hintergrundbeispiel zeigt, wobei (B) schematisch eine Struktur eines Energiebands angibt, das der Zelle entspricht. In der Zelle wird bei (A) in 1 eine Si-Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 auf der Seite der lichtempfangenden Vorderfläche eines Si-Substrats vom p–-Typ 1 gebildet. Eine Si-Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 und eine Si-Ge-Legierungsschicht vom p+-Typ 4 werden auf der Seite der Rückfläche des Substrats 1 gebildet, wobei ein Rückflächen-Übergang 5 zwischen diesen Schichten 3 und 4 gebildet wird. Der Bandabstand von Si beträgt ungefähr 1.1 eV, und der Bandabstand der Si-Ge-Legierungsschicht beträgt ungefähr 0.7 eV.
  • Falls die bei der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellte Si-Ge-Schicht mittels Ionenimplantation gebildet wird, wird der Übergang des monokristallinen Si zu der Si-Ge-Legierung, verglichen mit dem Fall eines Aufbringens eines Films, allmählich bewirkt, und daher kann eine Gitter-Fehlübereinstimmung gemindert werden. Wenn außerdem eine Si-Ge-Legierung oder Ge gemäß einem weiteren Verfahren auf der mittels Ionenimplantation gebildeten Si-Ge-Schicht aufgebracht werden, werden ähnliche Wirkungen erhalten, und es kann eine Grenze mit einer geringeren Defektdichte erhalten werden verglichen mit einem Fall eines Aufbringens eines weiteren Films direkt auf der monokristallinen Si-Oberfläche.
  • Ein erstes Beispiel des Herstellungsverfahrens der in 1 gezeigten Solarzelle umfasst einen Schritt eines Herstellens einer Si-Ge-Legierungsschicht mittels Ionenimplantation.
  • Ein monokristallines Si-Substrat vom p–-Typ 1 mit einer Dicke im Bereich von 30 μm bis 500 μm und einer Borkonzentration von ungefähr 1 × 1015 cm–3 wird hergestellt. Eine Rückfläche des Substrats 1 wird mit Ge-Ionen implantiert. Hinsichtlich der Bedingung des Implantierens von Ge-Ionen liegt die Implantationsenergie im Bereich von ungefähr 10 keV bis 200 keV, wünschenswerterweise bei 50 keV, und die Dosismenge liegt im Bereich von 1 × 1015 bis 1 × 1018 cm–2, wünschenswerterweise bei 1 × 1016 cm–2. Daher wird das ionenimplantierte Substrat bei einer Tempe ratur im Bereich von 500°C bis 900°C, wünschenswerterweise bei einer Temperatur von 800°C für ungefähr 120 Minuten getempert, und dadurch wird das Substrat 1 aktiviert. Eine Si-Ge-Legierungsschicht 4 wird somit auf der Rückfläche des Substrats 1 gebildet.
  • Eine Diffusionsschicht vom p+-Typ mit einer Konzentration, die so hoch wie 1 × 1017 cm–3 oder höher ist, wird auf der Rückfläche des Substrats 1 gebildet. Bei dem Verfahren des Ausbildens derselben wird die Vorderfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial, wie beispielsweise Siliziumoxid abgedeckt, und das Substrat 1 wird in einer Mischatmosphäre von BBr3-Gas und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Oxid, das Bor in einer hohen Konzentration enthält, wird somit vollständig über dem Substrat 1 gebildet, und das Bor hoher Konzentration wird in eine feste Phase nur von der Rückfläche des Substrats 1 diffundiert, die nicht maskiert wurde. Als Ergebnis wird eine Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 auf der Rückseite des Silizium-Substrats 1 gebildet, und die Si-Ge-Legierungsschicht 4 erlangt eine Leitfähigkeit vom p+-Typ.
  • Danach wird nach Entfernung des Oxids oder Maskenmaterials auf dem Substrat 1 eine Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 mit einer Konzentration, die so hoch wie 1 × 1018 cm–3 oder höher ist, auf der Vorderfläche gebildet. Beim Bilden der Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 wird die Rückfläche des Substrats mit einem Maskenmaterial abgedeckt, und das Substrat wird dann in einer Mischatmosphäre aus POCl3-Gas und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Folglich wird Sauerstoff-enthaltendes Oxid in einer hohen Konzentration vollständig über dem Substrat 1 gebildet, und der Phosphor hoher Konzentration wird in eine feste Phase nur auf der Seite der Vorderfläche des Substrats 1 diffundiert, die nicht maskiert wurde.
  • Somit werden die Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 auf der Seite der Vorderfläche, d. h. der lichtempfangenden Oberfläche des Si-Substrats 1, und die Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 auf der Rückfläche gebildet, wobei die Si-Ge-Legierungsschicht 4 innerhalb der leitenden Schicht vom p+-Typ auf der Rückfläche gebildet wird. Ein Rückflächen-Übergang 5 wird zwischen der Si-Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 und der Si-Ge-Legierungsschicht vom p+-Typ 4 gebildet.
  • Ein zweites Beispiel des Verfahrens zur Herstellung der in 1 gezeigten Zelle umfasst einen Schritt einer Herstellung einer Si-Ge-Legierungsschicht mittels CVD.
  • Bei diesem zweiten Herstellungsverfahren wird, wie es der Fall bei dem ersten Herstellungsverfahren ist, ein monokristallines Si-Substrat vom p–-Typ 1 mit einer Dicke im Bereich von 30 μm bis 500 μm und einer Borkonzentration von ungefähr 1 × 1015 cm–3 hergestellt. Eine Si-Ge-Legierungsschicht 4 wird auf der Rückfläche des Substrats 1 mittels CVD gebildet. Hinsichtlich der Aufbringungsbedingungen für die Si-Ge-Legierungsschicht 4 wird beispielsweise das Substrat 1 auf eine Temperatur von ungefähr 300°C in einer ausreichend evakuierten Vakuumkammer erwärmt, und die Einführung eines GeH4-Gases und eines SiH4-Gases in einem Mischverhältnis von 5:1 hält den Druck darin auf 66.7 Pa (500 mTorr). Dann wird eine elektrische Leistung hoher Frequenz, die so hoch wie 300 W ist, in die Kammer eingebracht, um ein Plasma hervorzurufen, wodurch eine amorphe Schicht einer Si-Ge-Legierung auf dem Substrat 1 gebildet wird. Das Substrat 1 wird dann bei einer Temperatur von ungefähr 800°C für ungefähr 120 Minuten getempert, um die aufgebrachte Si-Ge-Legierungsschicht 4 zu kristallisieren. Als Ergebnis wird die kristallisierte Si-Ge-Legierungsschicht 4 auf der Rückfläche des Substrats 1 gebildet.
  • Eine p+-Diffusionsschicht mit einer Konzentration, die so hoch wie 1 × 1017 cm–3 oder höher ist, wird auf der Rückfläche des Substrats gebildet. Bei dem Bildungsverfahren derselben wird, wie es der Fall bei dem ersten Herstellungsverfahren ist, die Vorderfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial aus Siliziumoxid abgedeckt und in einer Mischatmosphäre eines BBr3-Gases und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Oxid, das Bor in einer hohen Konzentration enthält, wird hieraus resultierend vollständig über dem Substrat 1 gebildet, und das Bor hoher Konzentration wird in eine feste Phase nur von der Seite der Rückfläche des Substrats 1 diffundiert, die nicht maskiert wurde. Folglich wird eine p+-Diffusionsschicht 3 auf der Rückfläche des Silizium-Substrats gebildet, und die Si-Ge-Legierungsschicht 4 erlangt eine Leitfähigkeit vom p+-Typ.
  • Danach wird nach der Entfernung des Oxids oder des Maskenmaterials auf dem Substrat 1 eine Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 mit einer Konzentration, die so hoch wie 1 × 1018 cm–3 oder höher ist, auf der Vorderfläche des Substrats 1 gebildet. Außerdem wird bei der Bildung der n+-Diffusionsschicht 2, wie es der Fall bei dem ersten Herstellungsverfahren ist, die Rückfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial abgedeckt und in einer Mischatmosphäre eines POCl3-Gases und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Somit wird Oxid, das Phosphor in einer hohen Konzentration enthält, vollständig über dem Substrat 1 gebildet, und der Phosphor hoher Konzentration wird in eine feste Phase nur auf der Seite der Vorderfläche des Substrats 1 diffundiert, die nicht maskiert wurde.
  • Somit wird eine Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 auf der Seite der Vorderfläche, d. h. der lichtempfangenden Oberfläche des Si-Substrats 1 und die Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 auf der Rückfläche gebildet, wobei die Si-Ge-Legierungsschicht 4 innerhalb der leitenden Schicht vom p+-Typ auf der Rückfläche gebildet wird.
  • Ein drittes Beispiel des Herstellungsverfahrens der in 1 gezeigten Zelle umfasst einen Schritt des Bildens einer Doppelschicht mit einem schmalen Bandabstand mittels Ionenimplantation und CVD.
  • Bei dem dritten Herstellungsverfahren wird, wie es der Fall bei den ersten und zweiten Herstellungsverfahren ist, ein monokristallines Si-Substrat 1 mit einer Dicke im Bereich von 300 μm bis 500 μm und einer Borkonzentration von 1 × 1015 cm–3 bereitgestellt. Das Substrat 1 wird mit Ge-Ionen auf dessen Rückfläche implantiert, wie es der Fall beim ersten Herstellungsverfahren ist. Hinsichtlich der Bedingungen der Ge-Ionenimplantation liegt die Implantationsenergie beispielsweise im Bereich von 10 keV bis 200 keV, wünschenswerterweise bei 50 keV, und die Dosis im Bereich von 1 × 1015 bis 1 × 1018 cm–2, wünschenswerterweise bei 1 × 1016 cm–2. Das somit mit Ionen implantierte Substrat 1 wird bei einer Temperatur im Bereich von 500°C bis 900°C, wünschenswerterweise bei einer Temperatur von 800°C, für ungefähr 120 Minuten zur Aktivierung getempert.
  • Unter Verwendung der somit gebildeten Si-Ge-Legierungsschicht 4a (siehe (A) in 1) als Basis, wie es der Fall bei dem zweiten Reaktionsverfahren ist, wird eine zweite Si-Ge-Legierungsschicht 4b mittels CVD gebildet. Hinsichtlich der Bedingungen des Aufbringens der zweiten Si-Ge-Schicht wird das Substrat 1 beispielsweise auf ungefähr 300°C in einer ausreichend evakuierten Vakuumkammer erwärmt, und die Einfüh rung eines GeH4-Gases und eines SiH4-Gases in die Kammer in einem Mischverhältnis von 5:1 hält den Druck darin auf ungefähr 6.67 Pa (50 mTorr). Elektrische Leistung hoher Frequenz, die so hoch wie 300 W ist, wird in die Kammer eingebracht, um ein Plasma zu erzeugen, und eine amorphe Schicht aus einer Si-Ge-Legierung wird auf der Rückfläche des Substrats 1 gebildet. Das Substrat 1 wird dann bei einer Temperatur von ungefähr 800°C für ungefähr 120 Minuten getempert, womit die aufgebrachte Si-Ge-Schicht kristallisiert wird. Als Ergebnis wird eine Si-Ge-Legierungsschicht 4 gebildet, die dicker als diejenige ist, die durch einfaches Implantieren von Ionen auf der Seite der Rückfläche des Substrats 1 erzeugt wird.
  • Eine Diffusionsschicht vom p+-Typ mit einer Konzentration, die so hoch wie 1 × 1017 cm–3 oder höher ist, wird auf der Rückfläche des Substrats 1 gebildet. Bei dem Verfahren zum Bilden derselben wird, wie bei den ersten und zweiten Herstellungsverfahren, die Vorderfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial, wie beispielsweise Siliziumoxid, abgedeckt und in einer Mischatmosphäre eines BBr3-Gases und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Somit wird Oxid, das Bor in einer hohen Konzentration enthält, vollständig über dem Substrat 1 gebildet, und das Bor hoher Konzentration wird in eine feste Phase nur von der Seite der Rückfläche des Substrats 1 diffundiert, die nicht maskiert wurde. Folglich wird eine Schicht vom p+-Typ 3 auf der Rückseite des Si-Substrats 1 gebildet, und die Si-Ge-Schicht 4 erlangt eine Leitfähigkeit vom p+-Typ.
  • Nach Entfernung des Oxids oder des Maskenmaterials auf dem Substrat 1 wird eine Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 mit einer hohen Konzentration, die so hoch wie 1 × 1018 cm–3 oder höher ist, auf der Vorderfläche des Substrats 1 gebildet. Bei der Bildung der Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 wird, wie es der Fall bei den ersten und zweiten Herstellungsverfahren ist, die Rückfläche des Substrats 1 mit einem Maskenmaterial abgedeckt und dann in einer Mischatmosphäre aus POCl3-Gas und Sauerstoff auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 1200°C erwärmt. Somit wird Oxid, das Phosphor in einer hohen Konzentration enthält, vollständig über dem Substrat 1 gebildet, und der Phosphor hoher Konzentration wird in eine feste Phase nur auf der Seite der Vorderfläche des Substrats 1 diffundiert, die nicht maskiert wurde.
  • Somit werden die Diffusionsschicht vom n+-Typ 2 auf der Seite der Vorderfläche, d. h. der lichtempfangenden Oberfläche des Si-Substrats 1, und die Diffusionsschicht vom p+-Typ 3 auf der Rückfläche gebildet, wobei die Si-Ge-Legierungsschicht 4 innerhalb der leitenden Schicht vom p+-Typ auf der Seite der Rückfläche gebildet wird.
  • Es sei bemerkt, dass bei dem dritten Herstellungsverfahren eine Ge-Schicht als zweite Schicht 4b mit einem schmalen Bandabstand anstatt der Si-Ge-Schicht gebildet werden kann.
  • Die Si-Ge-Legierungsschicht 4 mit einem schmalen Bandabstand kann ebenfalls direkt in Berührung mit dem Substrat vom p–-Typ 1, ohne dazwischen eine Schicht vom p+-Typ 3 anzuordnen, gebildet werden.
  • Wenn die Si-Ge-Legierungsschicht oder die Ge-Schicht mittels CVD gebildet wird, kann ein einen Dotierungsfremdstoff enthaltendes Gas in das Materialgas gemischt werden, um die Dotierung gleichzeitig mit der Bildung der Schicht durchzuführen.
  • Es ist offensichtlich, dass eine Antireflex-Form, wie beispielsweise eine Texturstruktur mit feinen Konkaven und Konvexen oder ein Passivierungsfilm, auf der Seite der lichtempfangenden Oberfläche der Solarzelle gebildet werden kann.
  • Um einen ausreichenden fotoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad durch die Solarzelle in 1 zu erreichen, ist es wünschenswert, das meiste Licht in dem von Si absorbierbaren Wellenlängenbereich innerhalb der Region des Si-Substrats 1 umzuwandeln. Der Lichtabsorptions-Koeffizient von Si ist jedoch relativ klein, und daher weist die Substrat-Region 1 wünschenswerterweise eine Dicke von mehreren Hundert μm auf, um das meiste Licht zu absorbieren, das vom Si in elektrische Leistung in der Si-Substrat-Region 1 umgewandelt werden kann. Andererseits steigt, wenn die Dicke des Si-Substrats 1 ansteigt, das Gewicht der Solarzelle an, was für die Anwendung als Raumfahrt-Solarzelle nicht vorzuziehen ist.
  • 2A, 2B und 2C zeigen schematisch Querschnittstrukturen von Solarzellen gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung, die den oben beschriebenen Nachteil überwinden können. Die in 2A bis 2C gezeigten Solarzellen sehen der in 1 gezeigten Solarzelle ähnlich, wobei sie jedoch zusätzlich mit p+-Halbleiterzwischenschichten 6, 6a bzw. 6b versehen sind. Genauer gesagt werden die Halbleiterzwischenschichten 6, 6a und 6b mit Brechungsindizes, die kleiner als diejenigen von Si sind, und mit Bandabständen, die größer als diejenigen der Si1-xGex (0 < x ≤ 1) Schicht vom p+-Typ 4 sind, mindestens teilweise entlang den Oberflächen parallel zu jeweiligen Si/SiGe-Grenzen gebildet. Die Halbleiterzwischenschicht reflektiert durch Si absorbierbares Licht in der Region des Si-Substrats 1 und dient der Erhöhung der Lichtabsorption innerhalb der Si-Substrat-Region. Außerdem werden die Halbleiterzwischenschichten 6, 6a und 6b jeweils p+-dotiert, um den Injektionswirkungsgrad der von der Si1-xGex-Schicht 4 injizierten Minoritätsträger (Elektronen) zu erhöhen.
  • Als Material für die Halbleiterzwischenschichten 6, 6a und 6b kann beispielsweise SiOx, SiNx und SiC verwendet werden. Es ist bekannt, dass SiOx und SiNx ihre Eigenschaften zwischen halbleitend und isolierend abhängig von dem Verhältnis von O oder N ändern. SiC hat besonders in den letzten Jahren als elektronisches Hochtemperaturmaterial viel Aufmerksamkeit erregt.
  • Tabelle 1
    Figure 00140001
  • Tabelle 1 stellt die Brechungsindizes n und die Bandabstände Eg verschiedener Materialien dar. In Tabelle 1 werden SiO2 und Si3N4 als typische Beispiele von SiOx bzw. SiNx aufgeführt. Die Brechungsindizes n0.4 und n1.2 sind Brechungsindizes bezüglich Licht mit Wellenlängen von 400 nm bzw. 1200 nm. Es ist aus Tabelle 1 ersichtlich, dass SiO2, Si3N4 und SiC Brechungsindizes n, die kleiner als Si sind, und Bandabstände Eg, die größer als Si sind, aufweisen. Basierend auf diesen Tatsachen sei bemerkt, dass SiOx, SiNx und SiC vorzugsweise als Materialien für die Halbleiterzwischenschichten 6, 6a bzw. 6b verwendet werden können.
  • 3 ist eine graphische Darstellung, die die Spektralverteilung von Sonnenlicht AM0 im Weltraum zeigt. Genauer gesagt stellt die Abszisse der graphischen Darstellung die optischen Wellenlängen dar, während die Ordinate die spektrale Bestrahlungsstärke darstellt. Bei der Spektralverteilung in 3 wird Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von ungefähr 400 nm bis 1100 nm, das dem Bandabstand von Si von ungefähr 1.1 eV entspricht, vorzugsweise in elektrische Leistung innerhalb der Region des Si-Substrats 1 umgewandelt. Anstatt es den durch fotoelektrische Umwandlung innerhalb der Si1-xGex-Schicht 4 erzeugten Minoritätsträgern zu erlauben, durch den Rückflächen-Übergang 5 zu laufen, um einen p–-Übergang zu bilden, werden innerhalb der Region des Si-Substrats 1 erzeugte Minoritätsträger offensichtlich eine längere Lebensdauer aufweisen. Um das meiste Licht bei einer Wellenlänge von ungefähr 1100 nm innerhalb der Region des Si-Substrats in der Solarzelle in 1 zu absorbieren, muss das Substrat 1 jedoch eine Dicke so groß wie ungefähr 500 μm aufweisen, was das Gewicht der Solarzelle, entsprechend zum oben beschriebenen Fall, nachteilig erhöht.
  • Wenn Licht in ein Material mit einem kleinen Brechungsindex von einem Material mit einem größeren Brechungsindex durch die Grenze zwischen diesen Materialien kommt, neigt das Licht gemäß der Prinzipien der Optik dazu, von der Grenze reflektiert zu werden. Die Bereitstellung von Halbleiterzwischenschichten 6, 6a und 6b mit einem Brechungsindex kleiner als Si auf der Rückfläche des Si-Substrats 1 ermöglicht Licht reflektiert zu werden und in das Si-Substrat 1 zurückgeführt zu werden. Da eine Antireflex-Form, wie beispielsweise eine Texturstruktur, herkömmlicherweise auf der lichtempfangenden Vorderfläche einer Silizium-Solarzelle vorgesehen ist, kann Licht mit Wellenlängen im Bereich von ungefähr 400 nm bis 1100 nm in der Region des Si-Substrats 1 durch Mehrfach-Reflexion zwischen der Vorderfläche der Solarzelle und den Halbleiterzwischenschichten 6, 6a und 6b ausreichend fotoelektrisch umgewandelt werden.
  • Es sei bemerkt, dass die Halbleiterzwischenschichten 6, 6a und 6b für Licht mit Wellenlängen von ungefähr 1100 nm bis 1900 nm durchlässig sein müssen, um von der Si1-xGex-Schicht 4 in elektrische Leistung umgewandelt zu werden. Genauer gesagt müssen die Bandabstände Eg der Halb leiterzwischenschichten 6, 6a und 6b größer als der Bandabstand Eg von Si1-xGex sein. (Der größte ist ungefähr 1.1 eV für Si.)
  • Im Folgenden werden die in 2A bis 2C gezeigten Solarzellen weiter beschrieben.
  • Die Solarzelle in 2A sieht derjenigen in 1 ähnlich, wie sie oben beschrieben ist, wobei jedoch die Halbleiterzwischenschicht vom p+-Typ 6 entlang der gesamten Grenze zwischen der Si-Schicht vom p+-Typ 3 und der Si1-xGex-Schicht vom p+-Typ 4 auf der Seite der Rückfläche des Si-Substrats 1 vorgesehen ist. 4 zeigt ein Beispiel einer Energiebandstruktur, die der Solarzelle in 2A entspricht. Genauer gesagt weist die Halbleiterzwischenschicht 6 einen größeren Bandabstand Eg als das Si-Substrat 1 auf. Die Halbleiterzwischenschicht 6 weist einen Brechungsindex auf, der kleiner als der des Si-Substrats 1 und der Si-Schicht vom p+-Typ 3 ist. Licht, das in dem Si-Substrat 1 und der Si-Schicht vom p+-Typ 3 nicht absorbiert wurde, bezogen auf Licht, das in elektrische Leistung durch Si umgewandelt werden kann, wird auf das Si-Substrat 1 zurück reflektiert, und das reflektierte Licht kann durch Si fotoelektrisch umgewandelt werden. Genauer gesagt können durch die Funktion der Halbleiterzwischenschicht 6, die durch Erhöhen der Dicke des Si-Substrats 1 erreichten Wirkungen ohne tatsächliches Erhöhen des Gewichts der Solarzelle erreicht werden.
  • Es sei bemerkt, dass die Halbleiterzwischenschicht 6 nicht vollständig entlang der Grenze zwischen der Si-Schicht vom p+-Typ 3 und der Si1-xGex-Schicht 4 vorgesehen werden muss.
  • Bei der Solarzelle in 2B ist die Halbleiterzwischenschicht vom p+-Typ 6a teilweise entlang der Grenze der Si-Schicht vom p+-Typ 3 und der Si1-xGex-Schicht vom p+-Typ 4 gebildet. Die Gitterkonstanten sind nicht die gleichen wie diejenigen von Si, und es ist daher für die Halbleiterzwischenschicht 6a vorzuziehen, dass sie teilweise gebildet und von der Si1-xGex-Schicht 4 vergraben wird. Um die teilweise gebildete Halbleiterzwischenschicht 6a mit der Si1-xGeX-Schicht 4 zu vergraben, wird die Aufwachsrate der Si1-xGex-Schicht 4 in der Richtung der Verbreiterung innerhalb der Oberfläche größer als in der Richtung der Dicke bei deren Aufbringung gemacht. Es wird basierend auf einer Technik zum Aufwachsen eines Dünnfilms aus einer III-V-Gruppen-Halbleiterverbindung vermutet, dass das Auswählen der (110)-Ebene als Hauptebene des Si-Substrats beispielsweise ein derartiges Aufwachsen der Si1-xGeX-Schicht 4 erlauben kann.
  • Die Solarzelle in 2C umfasst eine Mehrzahl von Halbleiterzwischenschichten vom p+-Typ 6a und 6b, die teilweise entlang einer Mehrzahl von Oberflächen parallel zu der Grenze zwischen der Si-Schicht vom p+-Typ 3 und der Si1-xGex-Schicht vom p+-Typ 4 gebildet sind. Die teilweisen Bildungsregionen der ersten Halbleiterzwischenschicht 6a und der zweiten Halbleiterzwischenschicht 6b sind vorzugsweise zueinander verschoben, so dass eine erwünschte Wirkung der optischen Reflexion erreicht werden kann und der Strom von Minoritätsträgern ebenfalls nicht behindert wird.
  • 5A bis 5F veranschaulichen ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Zelle, die der in 2B gezeigten Solarzelle entspricht.
  • In 5A ist ein Si-Substrat vom p–-Typ 1 mit einer Dicke im Bereich von 30 μm bis 500 μm hergestellt. Das Si-Substrat 1 weist vorzugsweise (110) als eine Hauptebene auf.
  • In 5B ist eine p+-Schicht 3 auf der Seite der Rückfläche des Si-Substrats 1 durch thermische Diffusion gebildet, wie es der Fall bei der in 1 bei (A) gezeigten Zelle ist. Diese p+-Schicht 3 wird außerdem mit Ge-Ionen mittels Ionenimplantation implantiert. Die Ge-Ionenimplantation bewirkt, dass die Gitter-Fehlübereinstimmung mit einer Si1-xGex-Schicht 4a, die später zu bilden ist, gemindert wird. Hinsichtlich der Implantationsbedingungen kann eine geeignete Implantationsenergie beispielsweise im Bereich von 10 keV bis 200 keV und eine geeignete Dosis im Bereich von 1 × 1015 bis 1 × 1018 cm–2 verwendet werden. Das Substrat 1, das in seiner p+-Schicht 3 implantierte Ge-Ionen aufweist, wird dann bei einer geeigneten Temperatur im Bereich von 500°C bis 900°C getempert, und das Substrat 1 ist somit aktiviert. Es sei bemerkt, dass die p+-Schicht 3 durch Implantieren von Borionen gebildet werden kann, wobei in diesem Fall eine p+-Schicht unabhängig vor oder nach der Ge-Ionenimplantation gebildet werden kann.
  • In 5C ist eine Halbleiterzwischenschicht 6 auf einer p+-Schicht 3 gebildet, die implantiertes Ge enthält. Als Halbleiterzwischenschicht 6 kann es SiH4 und N2O ermöglicht werden, bei ungefähr 650°C beispielsweise mittels CVD zu reagieren, um SiO2 zu bilden. Ferner kann es in Bezug auf Halbleiterzwischenschicht 6 SiH4 und NH3 ermöglicht werden, bei ungefähr 400°C zu reagieren, um SiNx zu bilden. Ferner kann es in Bezug auf die Halbleiterzwischenschicht 6 SiHCl3 und C3H8 ermöglicht werden, bei einer Temperatur von ungefähr 1000°C unter einem verringerten Druck von ungefähr 200 Pa zu reagieren, um SiC zu bilden. Beim Bilden derartiger Halbleiterzwischenschichten erlaubt das Einstellen eines Gasmischverhältnisses und das Hinzufügen eines Fremdstoffs ebenfalls eine gewünschte p+-Dotierung. Das Material der Halbleiterzwischenschicht 6 kann geeignet ausgewählt werden, wobei die folgenden Schritte berücksichtigt werden. Falls die thermische Diffusion bei einer relativ hohen Temperatur beispielsweise später für einen Schritt zum Bilden eines pn-Übergangs verwendet wird, wird SiC vorzugsweise als das Material der Halbleiterzwischenschicht 6 ausgewählt, während, falls Ionenimplantation oder CVD bei einer relativ niedrigen Temperatur beim Bilden des pn-Übergangs verwendet wird, SiOx oder SiNx ausgewählt werden können.
  • In 5D ist die Halbleiterzwischenschicht 6 teilweise mittels einer bekannten Fotolithografie-Technik geöffnet, und die Rückfläche des Substrats ist teilweise freigelegt. Die somit strukturierte Halbleiterzwischenschicht 6a kann mittels einer bekannten selektiven Aufwachs-Technik anstatt der Fotolithografie-Technik gebildet werden. In diesem Fall kann die Halbleiterzwischenschicht 6a direkt auf der p+-Schicht 3 in 5B gebildet werden, wobei der in 5C gezeigte Schritt weggelassen wird.
  • In 5E wird eine Si1-xGex-Schicht vom p+-Typ 4a mittels CVD aufgebracht, wobei eine GeH4, SiN4 und einen Fremdstoff vom p-Typ enthaltende Gasmischung bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 700°C bis 1000°C thermisch zerlegt wird. Die Si1-xGex-Schicht vom p+-Typ 4a kann durch Plasma-CVD mit einer HF-Leistung von ungefähr 300 W und bei einer Temperatur von ungefähr 300°C aufgebracht werden. Es sei bemerkt, dass das Zusammensetzungsverhältnis x in der Si1-xGex-Schicht 4a durch Einstellen der Zusammensetzung des Mischgases geändert werden kann.
  • In 5F wird, wie es der Fall bei der bei (A) in 1 gezeigten Zelle ist, eine n+-Schicht 2 auf der Vorderfläche des Substrats 1 gebildet, um einen pn-Übergang zu bilden. Dann werden eine bekannte Antireflex-Beschichtung 7 und eine Vorderflächen-Elektrode auf der n+-Schicht 2 und eine Rückflächen-Elektrode 9 auf der Si1-xGex-Schicht 4a gebildet, womit die Solarzelle fertig gestellt ist.
  • 6A bis 6C veranschaulichen einen Schritt zur Herstellung einer Zelle, die der in 20 gezeigten Solarzelle entspricht.
  • 6A zeigt den Zustand, bei dem eine strukturierte zweite Halbleiterzwischenschicht 6a auf der Si1-xGex-Schicht 4a gebildet ist. Die zweite Halbleiterzwischenschicht 6b wird gleichzeitig mit der ersten Halbleiterzwischenschicht 6a gebildet. Zu dieser Zeit sind die relativen Positionen eines Öffnungsabschnitts, der in der Halbleiterzwischenschicht 6a enthalten ist, und eines Öffnungsabschnitts, der in der zweiten Halbleiterzwischenschicht 6b enthalten ist, vorzugsweise zueinander verschoben. Dann kann Licht, das nicht von der ersten Halbleiterzwischenschicht 6a reflektiert wird, von der zweiten Halbleiterzwischenschicht 6b wirksam reflektiert werden. Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Öffnungsabschnitte, die in der ersten Halbleiterzwischenschicht 6a belegt sind, nicht mit dem Verhältnis der Öffnungsabschnitte, die bei der zweiten Halbleiterzwischenschicht 6b belegt sind, übereinstimmen muss.
  • In 6B wird die zweite Halbleiterzwischenschicht 6b mit einer zweiten Si1-xGex-Schicht 4b abgedeckt. Die zweite Si1-xGex-Schicht kann auf die gleiche Art und Weise wie die erste Si1-xGex-Schicht 4a gebildet werden. Bei der ersten Si1-xGex-Schicht 4a und der zweiten Si1-xGex-Schicht 4b müssen die durch x dargestellten Zusammensetzungsverhältnisse nicht gleich sein, und x ist bei der zweiten Si1-xGex-Schicht 4b vorzugsweise größer als x bei der ersten Si1-xGex-Schicht 4a.
  • In 6C wird, wie in 5F, eine n+-Schicht 2 auf der Seite der Vorderfläche des Substrats 1 gebildet, um einen pn-Übergang zu bilden. Eine Antireflex-Beschichtung 7 und eine Vorderflächen-Elektrode 8 werden auf der n+-Schicht 2 gebildet, und eine Rückflächen-Elektrode 9 wird auf der zweiten Si1-xGex-Schicht 4b gebildet, womit die Solarzelle fertig gestellt ist.
  • Wie es oben beschrieben, ist, erlaubt gemäß der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung der Si1-xGex-Schicht auf der Rückfläche der Solarzelle eine ausreichende elektrische Umwandlung von Licht mit kurzen Wellenlängen, die eine hohe Energie aufweisen, durch die dünne n+-Schicht auf der Vorderfläche oder das relativ dicke p–-Substrat, während Licht, das nicht durch Si mit einem breiten Bandabstand in elektrische Leistung umgewandelt wurde, von dem Si1-xGex mit einem schmalen Bandabstand umgewandelt wird, wodurch ein hoher fotoelektrischer Umwandlungs-Wirkungs grad erreicht werden kann, und durch Licht mit langen Wellenlangen erzeugte unerwünschte Wärme verringert wird, so dass ein stabiler Zellenbetrieb möglich wird.
  • Außerdem mildert die Anwendung von Ionenimplantations-Techniken beim Bilden der Si1-xGex-Schicht die Gitter-Fehlübereinstimmung zwischen dem monokristallinen Si-Substrat und der Si1-xGex-Schicht, und daher kann eine sehr zuverlässige Solarzelle bereitgestellt werden.
  • Da die Halbleiterzwischenschicht außerdem einfallendes Licht zu der Seite des Si-Substrats hin reflektiert, kann das Si-Substrat dünn ausgebildet werden. Somit kann das Gewicht einer derartigen Solarzelle verringert und diese kann bevorzugter als Raumfahrt-Solarzelle verwendet werden.

Claims (9)

  1. Solarzelle mit: einem monokristallinen Si-Substrat (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps; einer Diffusionsschicht (2) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf einer ersten Hauptoberflächenseite des Substrats ausgebildet ist; einer Si1-xGex (0 < x ≤ 1) Schicht (4, 4a), die auf einer zweiten Hauptoberflächenseite des Substrats ausgebildet ist; und einer Halbleiterzwischenschicht (6, 6a), die mindestens teilweise in einer Region entlang einer Grenze zwischen dem Si Substrat und der Si1-xGex-Schicht gebildet ist, wobei die Halbleiterzwischenschicht einen Brechungsindex, der kleiner als derjenige von Silizium ist, und einen Energie-Bandabstand, der breiter als der Energie-Bandabstand des Si1-xGex ist, aufweist.
  2. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die Halbleiterzwischenschicht (6, 6a) eine Leitfähigkeit vom p+-Typ aufweist.
  3. Solarzelle nach Anspruch 1, die zudem mindestens eine zusätzlich Halbleiterzwischenschicht (6b) mit denselben Eigenschaften wie die Halbleiterzwischenschicht (6, 6a) aufweist, wobei die zusätzliche Halbleiterzwischenschicht (6b) wenigstens in einem Teil einer Region der Si1-xGex-Schicht vorgesehen ist, die parallel zur Grenze liegt.
  4. Solarzelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und zweiten Hauptoberflächenseiten des Si Substrats (1) jeweils eine (110) Ebene sind.
  5. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die Zwischenschicht (6, 6a, 6b) wenigstens ein Element bestehend aus SiOx, SiNx und SiC enthält.
  6. Solarzelle nach Anspruch 3, wobei die Regionen, in denen die zugehörigen Halbleiterzwischenschichten (6a, 6b) ausgebildet sind, voneinander in einer zur Grenze parallelen Richtung verschoben sind.
  7. Solarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit zusätzlich: einer zweiten Diffusionsschicht (3) des ersten Leitfähigkeitstyps, die auf einer zweiten Hauptoberflächenseite des Substrats gebildet ist und eine Fremdstoffkonzentration höher als diejenige des Substrats aufweist, wobei die Si1-xGex-Schicht (4, 4a) auf der zweiten Diffusionsschicht (3) ausgebildet ist und eine im Vergleich zum Substrat höhere Dotierstoffkonzentration hat.
  8. Solarzelle nach Anspruch 7, wobei die Si1-xGex-Schicht (4, 4a) eine erste Si-Ge-Legierungs-Unterschicht (4a) und eine zweite Si-Ge-Legierungs-Unterschicht (4b) umfasst, die betrachtet von der ersten Hauptoberflächenseite in dieser Reihenfolge angeordnet sind, und die zweite Unterschicht (4b) einen Bandabstand aufweist, der schmaler als derjenige der ersten Unterschicht (4a) ist.
  9. Solarzelle nach Anspruch 7, bei der die Si1-xGex-Schicht (4) eine Si-Ge-Legierungs-Unterschicht (4a) und eine Ge-Unterschicht (4b) umfasst, die betrachtet von der ersten Hauptoberflächenseite in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
DE69636605T 1995-06-05 1996-06-05 Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren Expired - Lifetime DE69636605T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13821895 1995-06-05
JP13821895 1995-06-05
JP06642196A JP3223102B2 (ja) 1995-06-05 1996-03-22 太陽電池セルおよびその製造方法
JP6642196 1996-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69636605D1 DE69636605D1 (de) 2006-11-16
DE69636605T2 true DE69636605T2 (de) 2007-08-16

Family

ID=26407622

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69636605T Expired - Lifetime DE69636605T2 (de) 1995-06-05 1996-06-05 Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren
DE69624981T Expired - Lifetime DE69624981T2 (de) 1995-06-05 1996-06-05 Solarzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69624981T Expired - Lifetime DE69624981T2 (de) 1995-06-05 1996-06-05 Solarzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5738732A (de)
EP (2) EP0747972B1 (de)
JP (1) JP3223102B2 (de)
DE (2) DE69636605T2 (de)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3468670B2 (ja) * 1997-04-28 2003-11-17 シャープ株式会社 太陽電池セルおよびその製造方法
DE19743692A1 (de) * 1997-10-02 1999-04-08 Zae Bayern Multifunktionsschicht zur Verbesserung des Wirkungsgrades von kristallinen Dünnschicht Silizium Solarzellen
JP4244549B2 (ja) 2001-11-13 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 光電変換素子及びその製造方法
US6660928B1 (en) 2002-04-02 2003-12-09 Essential Research, Inc. Multi-junction photovoltaic cell
US7790574B2 (en) 2004-12-20 2010-09-07 Georgia Tech Research Corporation Boron diffusion in silicon devices
US7501331B2 (en) * 2006-03-31 2009-03-10 Sandisk 3D Llc Low-temperature metal-induced crystallization of silicon-germanium films
US7655542B2 (en) * 2006-06-23 2010-02-02 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for depositing a microcrystalline silicon film for photovoltaic device
FR2910711B1 (fr) * 2006-12-20 2018-06-29 Centre Nat Rech Scient Heterojonction a interface intrinsequement amorphe
US20080173350A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Applied Materials, Inc. Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
US20080223440A1 (en) * 2007-01-18 2008-09-18 Shuran Sheng Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
US7582515B2 (en) * 2007-01-18 2009-09-01 Applied Materials, Inc. Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
US8203071B2 (en) * 2007-01-18 2012-06-19 Applied Materials, Inc. Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
US20080245414A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-09 Shuran Sheng Methods for forming a photovoltaic device with low contact resistance
JP5501225B2 (ja) * 2007-05-24 2014-05-21 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 薄層型光電池の背面コンタクト形成方法
US7875486B2 (en) * 2007-07-10 2011-01-25 Applied Materials, Inc. Solar cells and methods and apparatuses for forming the same including I-layer and N-layer chamber cleaning
US20090104733A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Yong Kee Chae Microcrystalline silicon deposition for thin film solar applications
WO2009059240A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-07 Applied Materials, Inc. Intrinsic amorphous silicon layer
KR20100095426A (ko) * 2007-11-02 2010-08-30 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증착 공정들 간의 플라즈마 처리
DE102008030693A1 (de) * 2008-07-01 2010-01-14 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Heterojunction-Solarzelle mit Absorber mit integriertem Dotierprofil
US8895842B2 (en) * 2008-08-29 2014-11-25 Applied Materials, Inc. High quality TCO-silicon interface contact structure for high efficiency thin film silicon solar cells
US20100059110A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Applied Materials, Inc. Microcrystalline silicon alloys for thin film and wafer based solar applications
WO2011011301A2 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Applied Materials, Inc. A mixed silicon phase film for high efficiency thin film silicon solar cells
WO2011046664A2 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Applied Materials, Inc. A barrier layer disposed between a substrate and a transparent conductive oxide layer for thin film silicon solar cells
TWI411116B (zh) * 2009-11-17 2013-10-01 Epistar Corp 一種高效率太陽能電池
US20110126875A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Hien-Minh Huu Le Conductive contact layer formed on a transparent conductive layer by a reactive sputter deposition
CN102097499B (zh) * 2009-12-14 2015-02-18 晶元光电股份有限公司 太阳能电池
JP5484950B2 (ja) * 2010-02-23 2014-05-07 三洋電機株式会社 太陽電池
US20110232753A1 (en) * 2010-03-23 2011-09-29 Applied Materials, Inc. Methods of forming a thin-film solar energy device
CN102054890B (zh) * 2010-10-29 2013-01-02 中国科学院半导体研究所 一种单晶薄膜异质结太阳电池及其制备方法
US10043934B2 (en) * 2011-06-08 2018-08-07 International Business Machines Corporation Silicon-containing heterojunction photovoltaic element and device
KR101788163B1 (ko) * 2016-02-12 2017-11-15 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR101772432B1 (ko) * 2016-02-15 2017-08-30 규 현 최 다중밴드 Si-Ge 박막 단결정을 이용한 태양전지 및 그의 효율 개선방법
JP2019159273A (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 日本電気株式会社 電界吸収型光変調器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615855A (en) * 1969-04-03 1971-10-26 Gen Motors Corp Radiant energy photovoltalic device
US3990101A (en) * 1975-10-20 1976-11-02 Rca Corporation Solar cell device having two heterojunctions
US4158577A (en) * 1978-07-05 1979-06-19 Milnes Arthur G High output solar cells
DE3237338A1 (de) * 1982-10-08 1984-04-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Ausgangsmaterial fuer epitaxiale silizium-solarzellen
JPS6063968A (ja) * 1984-04-02 1985-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 太陽電池
JPS61188927A (ja) * 1985-02-15 1986-08-22 Sharp Corp 化合物半導体装置
JPH04168769A (ja) * 1990-10-31 1992-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力素子の製造方法
JPH04249374A (ja) * 1991-02-05 1992-09-04 Sharp Corp 光電変換素子
JPH0582812A (ja) * 1991-09-25 1993-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
JP3048732B2 (ja) * 1991-11-25 2000-06-05 三洋電機株式会社 光起電力装置
JPH05259075A (ja) * 1992-03-12 1993-10-08 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0747972B1 (de) 2002-11-27
EP1231648A2 (de) 2002-08-14
EP0747972A2 (de) 1996-12-11
JP3223102B2 (ja) 2001-10-29
DE69624981D1 (de) 2003-01-09
JPH0955521A (ja) 1997-02-25
EP1231648B1 (de) 2006-10-04
EP1231648A3 (de) 2004-12-08
DE69624981T2 (de) 2003-07-24
US5738732A (en) 1998-04-14
EP0747972A3 (de) 1997-11-19
DE69636605D1 (de) 2006-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69636605T2 (de) Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren
DE602005001401T2 (de) Struktur und verfahren für die herstellung eines cmos-kompatiblen hochgeschwindigkeits-ge-on-isolator-photodetektors
DE112008002387B4 (de) Struktur einer Mehrfachübergangs-Solarzelle, Verfahren zur Bildung einer photonischenVorrichtung, Photovoltaische Mehrfachübergangs-Zelle und Photovoltaische Mehrfachübergangs-Zellenvorrichtung,
DE69827319T2 (de) Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
EP3378104B1 (de) Solarzelle mit mehreren durch ladungsträger-selektive kontakte miteinander verbundenen absorbern
DE69926960T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer photovoltaischen Vorrichtung
DE4019209C2 (de)
DE4004559A1 (de) Photovoltaisches halbleiterelement
DE3732418A1 (de) Halbleiter-bauelement mit einem halbleiterbereich, in dem ein bandabstand kontinuierlich abgestuft ist
DE3111828A1 (de) Vorrichtung zur umsetzung elektromagnetischer strahlung in elektrische energie
DE102004031950A1 (de) Halbleiter/Elektroden-Kontaktstruktur und eine solche verwendendes Halbleiterbauteil
DE112012003057T5 (de) Verfahren zum Stabilisieren von hydriertem, amorphem Silicium und amorphen, hydrierten Siliciumlegierungen
DE112011103244T5 (de) Mehrfachübergangssolarzelle mit schwachnitridischer Teilzelle, die eine graduierte Dotierung aufweist
DE3244626A1 (de) Sperrschicht-fotoelement und herstellungsverfahren dafuer
DE10106491A1 (de) Fotoelektrischer Wandler
DE102008030693A1 (de) Heterojunction-Solarzelle mit Absorber mit integriertem Dotierprofil
DE2917564A1 (de) Verfahren zum herstellen von solarzellen und dadurch hergestellte gegenstaende
DE112013006088T5 (de) Solarzelle mit Siliziumoxinitrid-Dielektrikumschicht
WO2018134016A1 (de) Mehrfachsolarzelle mit rückseitiger germanium-teilzelle und deren verwendung
DE102012212184B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Photovoltaikelementen mit Gruppe-III/V-Halbleitern
DE4039390C2 (de)
DE3426338A1 (de) Solarzelle
DE3305030C2 (de)
DE102018203509A1 (de) Vierfach-Solarzelle für Raumanwendungen
DE202023103922U1 (de) Solarzelle und Photovoltaikmodul

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition