ES2200011T3

ES2200011T3 - Metodo de fabricacion de una celula solar multicapa.

Info

Publication number: ES2200011T3
Application number: ES95939178T
Authority: ES
Inventors: Martin Andrew Green; Stuart Ross Wenham; Zhengrong Shi
Original assignee: Pacific Solar Pty Ltd
Current assignee: Pacific Solar Pty Ltd
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 2004-03-01
Anticipated expiration: 2015-12-01
Also published as: MY116383A; CA2205882A1; ATE241215T1; BR9509944A; AU689992B2; EP0795202A1; MY113772A; CN1173241A; EP0795202B1; AUPM982294A0; AU4111396A; NZ296486A; CN1095205C; JP3822238B2; KR980700693A; MX9704064A; DE69530859D1; DE69530859T2; KR100392924B1; CA2205882C

Abstract

SE PRESENTA UNA ESTRUCTURA SEMICONDUCTORA Y UN METODO PARA FORMAR LA ESTRUCTURA, EN DONDE UN SUBSTRATO O SUPERESTRATO DE SOPORTE (12) SUMINISTRA LA RESISTENCIA MECANICA PARA SOPORTAR LAS REGIONES ACTIVAS, FINAS, SUPERPUESTAS. LA CAPA DIELECTRICA FINA (11) DEPOSITADA SOBRE EL SUBSTRATO O EL SUPERESTRATO SIRVE PARA AISLAR LAS CAPAS DEPOSITADAS DEL SUBSTRATO DESDE PERSPECTIVAS OPTICAS, METALURGICAS Y/O QUIMICAS. ENTONCES SE DEPOSITA UNA CAPA DE SENSIBILIZACION PRELIMINAR (13), LA CAPA DE SENSIBILIZACION PRELIMINAR ES DE SILICIO DE TIPO N CON TRATAMIENTOS APROPIADOS PARA OBTENER EL TAMAÑO GRANDE DE GRANO DESEADO. ESTA CAPA PUEDE CRISTALIZARSE A MEDIDA QUE SE DEPOSITA, O PUEDE SER DEPOSITADA EN FORMA AMORFA Y LUEGO SER CRISTALIZADA CON UN PROCESAMIENTO ADICIONAL. ENTONCES SE DEPOSITA SOBRE LA CAPA DE SENSIBILIZACION PRELIMINAR UN APILAMIENTO DE CAPAS DE POLARIDAD ALTERNATIVA (14, 15, 16, 17) DE SILICIO AMORFO O DE UNA ALEACION DE SILICIO QUE INCORPORA DOPANTES DE TIPO N O DE TIPO P EN LAS CAPASALTERNATIVAS. ENTONCES SE REALIZA LA CRISTALIZACION DE FASE SOLIDA PARA OBTENER EL TAMAÑO DE GRANO DESEADO DE 3{MI}M O MAYOR QUE PUEDE CONSEGUIRSE MEDIANTE EL CALENTAMIENTO EXTENDIDO DE LAS CAPAS A UNA BAJA TEMPERATURA.

Description

Método de fabricación de una célula solar multicapa.

Introducción

La presente invención se refiere generalmente al campo de la generación de electricidad solar y, en particular, la invención proporciona un método mejorado de fabricación de una célula solar multicapa de silicio o aleación y una célula solar mejorada realizada empleando este método.

Antecedentes de la invención

Los beneficiarios de la presente solicitud en su solicitud originaria de patente australiana nº PM4834 presentan una célula solar multicapa que tiene ventajas significativas respecto de las células solares de la técnica anterior. Sin embargo, la fabricación de ésta célula resultaría desafiante respecto de los enfoques convencionales. La presente invención proporciona un método de fabricación novedoso y la célula solar resultante que mejora en algo o en su totalidad las dificultades de los enfoques convencionales a la par que retiene las ventajas de la estructura de célula multicapa.

Se presenta en "Controlling the Solid-Phase Nucleation of Amorphous Si by Means of a Substrate Step Structure and Local Phosphorus Doping" por Moniwa et al. en el Japanese Journal of Applied Physics 32 (1993) Enero, nº 1B, parte 1, Tokio, páginas 312-317, que la cristalización de silicio amorfo se puede inducir usando una capa dopada como una capa de crecimiento.

En la publicación "Patent Abstracts of Japan" el resumen del documento JP-A-0109711 describe un método de fabricación de una estructura semiconductora multicapa, en dicho método una pluralidad de delgadas películas semiconductoras amorfas están laminadas sobre un sustrato monocristalino y se
recristalizan en fase sólida mediante tratamiento térmico. Las relaciones de composición de los materiales en las diversas películas delgadas amorfas difieren de una capa a otra. Sin embargo, no hay indicios de que esta estructura deba usarse en una
célula solar.

Sumario de la invención

Un primer aspecto de la presente invención proporciona:

un método de fabricación de una estructura semiconductora multicapa de una célula solar multiunión que incluye las etapas de:

formar directa o indirectamente sobre un sustrato o superestrato una pluralidad de capas de material semiconductor amorfo para formar una estructura multicapa en la que las capas adyacentes se caracterizan por diferentes niveles de dopado o diferentes tipos de agentes dopantes;

formar una superficie de nucleación adyacente a al menos una de las capas amorfas; y

tratar la estructura multicapa mediante calentamiento hasta una temperatura predeterminada, para provocar así una cristalización en fase sólida de las capas amorfas adyacentes a la capa de nucleación, nucleando la cristalización a partir de la superficie de nucleación.

En varios modos de realización de la invención, la formación de la superficie de nucleación se puede realizar mediante una de las siguientes etapas:

a): formar una capa semiconductora separada adyacente a al menos, una de las capas amorfas como capa de nucleación de material semiconductor cristalino o policristalino; o

b): formar una capa semiconductora separada adyacente a al menos, una de las capas amorfas como capa de nucleación de material semiconductor amorfo acondicionado para cristalizar fácilmente; tratar la estructura multicapa para hacer que la capa de nucleación cristalice.

Un segundo aspecto de la presente invención proporciona una estructura semiconductora de un producto intermedio en la fabricación de una célula solar que comprende un sustrato o superestrato; una pluralidad de capas amorfas de material semiconductor formadas sobre el sustrato o superestrato o formadas sobre una o más capas intermedias formadas sobre el sustrato o superestrato, y una superficie de nucleación formada adyacente a al menos una de las capas

\hbox{amorfas.}

En varios modos de realización de la invención, la superficie de nucleación se puede formar como una primera superficie sobre la cual se forman las capas amorfas, una última superficie formada sobre las capas amorfas o entre la formación de las capas amorfas.

En los modos de realización preferidos de la invención, el material semiconductor será silicio o una aleación de silicio y germanio. Sin embargo, la invención se puede aplicar también a otros materiales semiconductores.

En un modo de realización, la capa de nucleación de silicio amorfa está acondicionada para cristalizar fácilmente mediante un nivel elevado de dopado, normalmente superior al 0,1% de la solubilidad en estado sólido del agente dopante en el material cristalizado (por ejemplo, en el intervalo de 5x10^{17} - 3x10^{21} cm^{-3} o superior para el fósforo en silicio) de tal manera que el principio de nucleación se producirá más rápidamente que en otras capas adyacentes al calentar la estructura.

Preferiblemente, la etapa de cristalización en fase sólida producirá la cristalización de sustancialmente todas las capas de silicio amorfas.

En una forma de la invención, la capa de nucleación comprende una capa policristalina formada directamente sobre el sustrato o superestrato y sobre la cual se forma la pluralidad de capas amorfas. La capa policristalina se puede formar en estado cristalino o puede formarse depositando una capa amorfa y cristalizando esa capa usando técnicas de cristalización en fase sólida, en cuyo caso la capa amorfa depositada se formará con características, tales como nivel elevado de dopado, preferiblemente en el intervalo de 3x10^{18} - 3x10^{21} cm^{-3}, que mejora su capacidad para cristalizar a baja temperatura.

En otra forma de la invención la capa de nucleación se forma entre la pluralidad de capas de silicio amorfas, estando formada la capa de nucleación como una capa amorfa acondicionada para cristalizar antes que las demás capas amorfas, de manera que la cristalización en las otras capas nuclea hacia fuera de la capa de nucleación.

En otro modo de realización de la invención, se forma una pluralidad de capas de nucleación como capas amorfas acondicionadas para cristalizar antes que el resto de las capas amorfas, estando situada una capa dieléctrica entre capas de nucleación sucesivas, con lo que se separa la estructura multicapa en grupos de capas, comprendiendo cada grupo de capas una o más capas semiconductoras que definen al menos una unión rectificadora en la estructura acabada.

Otras técnicas que pueden usarse para formar la capa de nucleación incluyen:

a): el crecimiento de una capa de silicio amorfa usando disilano en un Proceso de Deposición Química en Fase de Vapor (CVD) y el crecimiento del resto de las capas usando silano. La capa hecha crecer usando disilano cristalizará a una temperatura de mas de 100ºC inferior respecto de las capas hechas crecer con silano, permitiendo que la capa hecha crecer con disilano cristalice en primer lugar y que actúe como la capa de nucleación para la cristalización de las otras capas que se tendrá lugar a mayor temperatura (alrededor de 600ºC);

b): el crecimiento de una capa de aleación de siliciogermanio (SixGe_{1-x}) amorfa que cristalizará a una temperatura de más de 100ºC inferior respecto de las capas de silicio amorfas adyacentes, para formar la capa de nucleación para la posterior cristalización de las capas de silicio amorfas que tendrá lugar a mayor temperatura (alrededor de 600ºC);

c): el crecimiento directo de una capa de silicio microcristalina in situ usando CVD Activado por Plasma (PECVD) usando silano (SiH_{4}) altamente diluido con hidrógeno (H_{2}) o hidrógeno y tetrafluoruro de silicio (SiF_{4}). La capa microcristalina actuará entonces como la capa de nucleación para el resto de las capas de silicio amorfas;

d): el uso de técnicas de cristalización por láser para cristalizar una región superficial delgada de una pila de capas de silicio amorfas, después de terminar la formación de la pila. La capa superior cristalina actuará entonces como la capa de nucleación para las capas amorfas subyacentes;

e): como para d) pero usando el recocido térmico rápido, en lugar de la cristalización por nacer, para cristalizar una región de superficie delgada de una pila de capas de silicio amorfas después de terminar la formación de la pila;

f): como para d) pero usando técnicas de cristalización inducida por metal, en lugar de la cristalización por láser, para cristalizar una capa sobre la superficie superior de una pila de capas de silicio amorfas;

g): el uso de un CVD térmico rápido (RTCVD) durante un breve periodo de tiempo (del orden de algunos segundos) durante la formación de una pila de capas amorfas de manera que se forme una capa delgada de silicio cristalino como capa de nucleación durante el proceso de RTCVD. El resto de las capas amorfas se forma a una temperatura inferior (por debajo de 500ºC) y cristalizan luego a una temperatura superior (aproximadamente de 600ºC).

Se entenderá que estas técnicas, a, b, c, f y g pueden usarse para formar capas superficiales o capas enterradas de material cristalino mientras que las técnicas d y e se pueden usar para formar solamente capas superficiales.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirán modos de realización de la invención a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos en los que:

La figura 1 muestra un sustrato de soporte o superestrato sobre el cual se ha depositado una delgada capa dieléctrica;

la figura 2 muestra el sustrato o superestrato de la figura 1 después de la deposición de una capa de crecimiento de silicio;

la figura 3 muestra el sustrato o superestrato de la figura 2 después de depositar una pila de capas de silicio amorfas o capas de aleación de silicio de polaridad alterna sobre la capa de crecimiento;

la figura 4 muestra la estructura semiconductora de la figura 3 después de la cristalización de la pila de múltiples capas;

la figura 5 muestra una sección completa de un módulo de célula que usa la estructura de la figura 4;

la figura 6 muestra una primera fase de un enfoque alternativo en la que toda la pila multicapa se deposita en primer lugar en forma amorfa;

la figura 7 muestra la estructura de la figura 6 después de producirse la cristalización en una capa seleccionada;

la figura 8 muestra una primera fase en otro enfoque alternativo en el que la pila se forma con capas dieléctricas, tales como dióxido de silicio, interpuestas entre regiones elegidas por sus propiedades de cristalización; y

la figura 9 muestra la pila de la figura 8 después de la etapa de cristalización.

Descripción detallada del modo de realización preferido

Respecto de los dibujos, las figuras 1, 2, 3, 4 y 5 muestran cinco fases de la construcción de células que usan un primer método para la realización de la presente invención.

Las células construidas según este método experimentan las etapas de:

a): deposición de una delgada capa 11 dieléctrica sobre un sustrato o superestrato 12,

b): deposición de una delgada capa 13 de crecimiento de silicio dopada sobre la capa 11 dieléctrica con condiciones de deposición o condiciones de tratamiento posteriores, o ambas elegidas para obtener un gran tamaño de grano en la capa delgada,

c): deposición, a bajas temperaturas en forma amorfa, de sucesivas capas 14, 15, 16, 17 de material de silicio de polaridad alterna con un perfil apropiado de impurezas dopantes incorporadas a cada capa;

d): cristalización de la pila depositada de capas 14, 15, 16, 17 calentando a baja temperatura con la cristalización que nuclea a partir de dicha capa de crecimiento;

e): terminación del tratamiento de células para producir contactos 27 de células e interconexiones (no mostrado).

Al referirnos más en detalle a la figura 1, el sustrato o superestrato 12 proporciona la resistencia mecánica para soportar las regiones activas delgadas suprayacentes. La capa 11 dieléctrica delgada depositada sobre el sustrato o superestrato 12 sirve para aislar las capas depositadas del sustrato de perspectivas ópticas, metalúrgicas y/o químicas. Normalmente, el sustrato es vidrio y en algunos modos de realización este también formará la superficie de recepción de luz, en cuyo caso se debería elegir un vidrio que tenga buenas propiedades de transmisión. Como alternativa, el sustrato puede ser otro material apropiado tal como un material cerámico o un metal, en cuyo caso puede formar parte de la estructura de contacto de la célula.

En este primer modo de realización, la capa de 13 crecimiento es necesariamente la primera capa depositada de material semiconductor.

Volviendo a la figura 2, ésta muestra el sustrato o superestrato 12 y la capa 11 dieléctrica de la figura 1 después de la deposición de la capa de 13 crecimiento de silicio de tipo n y los tratamientos apropiados para proporcionar el gran tamaño de grano deseado. Esta capa puede cristalizar ya que está depositada, o puede depositarse en forma amorfa y a continuación cristalizar con un tratamiento adicional. Normalmente, en este último caso, esta capa de crecimiento se doparía con fósforo con un nivel situado en el intervalo de 3x10^{18} - 3x10^{21} cm^{-3}, para permitir que se produzca la cristalización a baja temperatura y relativamente rápido mientras se desarrolla un gran tamaño de grano.

La estructura mostrada en la figura 3 muestra la estructura de la figura 2 después de la deposición de una pila de capas 14, 15, 16, 17 de polaridad alterna, de silicio amorfo o aleación de silicio que incorporan agentes dopantes de tipo n o de tipo p en las capas alternas. Normalmente, estas capas tendrán niveles de dopado situados en el intervalo de
3x10^{15} - 3x10^{20} cm^{-3},

Opcionalmente, esta estructura también puede incluir capas 21, 22, 23, 24 intrínsecas interpuestas que pueden tener un espesor que oscila desde cero hasta varios micrómetros.

La figura 4 muestra la estructura de la figura 3 después de la cristalización de la pila de capas múltiples.

Las regiones de unión de las células multicapas son particularmente importantes para las propiedades de las células terminadas. Las propiedades de estas regiones se pueden controlar introduciendo capas intrínsecas o ligeramente dopadas entre las capas dopadas sucesivas. Estas capas controlan las distribuciones de campo eléctrico a través de la célula terminada así como la redistribución dopante durante el proceso de cristalización.

La cristalización para proporcionar el tamaño de grano deseado de 3 \mum o más se puede obtener por calentamiento prolongado de las capas a baja temperatura. Por ejemplo, las capas depositadas como se ha descrito anteriormente recristalizaban para proporcionar un tamaño de grano de 3\mum después de calentar a 550ºC durante 15 horas.

Como alternativa, la cristalización con o sin fusión es factible mediante una temperatura superior, tratamientos transitorios que usan lámparas de centelleo o impulsos de láser.

Una sección terminada de un posible módulo ce células solares formado mediante este enfoque se muestra en la figura 5, en el que se emplean dichas capas dopadas múltiples cristalizadas. Según la solicitud de patente australiana PM4834, se han formado dos juegos de ranuras 28 en la pila de múltiples capas 13, 21, 14, 22, 15, 23, 16, 24, 17 con las superficies 29, 30 opuestas de cada ranura convertidas a la polaridad dopante deseada, teniendo la superficie 29 un dopado de tipo n y la superficie 30 un dopado de tipo p. Se forma entonces metal en las ranuras 28 para formar contactos 27. En las regiones mostradas, las ranuras de una célula solapan, o están en contacto inmediato con, las ranuras de otra célula, para permitir la interconexión entre las dos células en estas áreas seleccionadas durante la etapa de metalización de las células. Esto proporciona la interconexión en serie de las células adyacentes.

Aunque, en este ejemplo, la formación se ranuras se muestra después de la cristalización de la pila multicapa, las ranuras se pueden formar antes de la cristalización, o incluso antes, si se emplean técnicas tales como la deposición selectiva sobre el sustrato o superestrato de partida.

En este y otros modos de realización hechos según la invención, una o más de las capas depositadas puede ser una aleación de silicio y germanio para conferir propiedades ventajosas a la célula solar terminada. Estas propiedades ventajosas surgen de la capacidad de las capas aleadas con germanio para responder a las longitudes de onda más largas de la luz solar.

Las densidades dopantes dentro de las capas se controlan cuidadosamente para promover la nucleación controlada a partir de la capa de crecimiento designada en vez de a partir de las capas no designadas.

Las capas de crecimiento y las demás capas pueden, por ejemplo, depositarse usando deposición química en fase de vapor asistida por plasma, u otras técnicas tales como la pulverización, la evaporación a vacío, o la deposición de vapor a partir de gases de fuente de silicio tales como disilano, silano, diclorosilano, triclorosilano, tetracloruro de silicio, o mezclas de los mismos, con los compuestos de germanio correspondientes, con agentes dopantes incorporados añadiendo menores cantidades de gases que contienen los agentes dopantes tales como diborano, fosfina o arsina. La deposición o las posteriores condiciones de tratamiento se eligen para eliminar los posibles sitios de nucleación del interior de las capas depositadas, de manera que la nucleación se realiza a partir de la capa de crecimiento.

Respecto de las figuras 6 y 7, se muestran dos fases de la fabricación de células solares mediante un segundo método según la presente invención.

Según este segundo método, la capa de crecimiento se puede depositar en forma amorfa en cualquier lugar dentro de la pula multicapa eligiendo las propiedades de esta capa de manera que sea la primera capa que cristaliza cuando se calientan las capas depositadas y de manera que cristalice para proporcionar grandes tamaños de grano. Las capas fuertemente dopadas tienen estas dobles propiedades, en particular las capas dopadas con fósforo.

En una célula fabricada según este enfoque alternativo, la figura 6 muestra la siguiente fase a la fase de la figura 1 en la realización anterior, con lo que la pila multicapa entera de capas 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 de tipo p, de tipo n o intrínsecas se forma en primer lugar en forma amorfa, o se convierte a esta forma después de la deposición Durante la formación, una capa (dicha capa 33 de tipo n) se dopa con un nivel superior al del resto de las capas de manera que al calentar la pila, esta capa cristalizará primero, proporcionando la capa de crecimiento a partir de la cual se propagará la nucleación. Opcionalmente, se puede prever más de una capa de crecimiento dentro de la pila, sin embargo, esto puede llevar a problemas de límites de grano si no se tiene cuidado. Las propiedades de estas capas de crecimiento, incluido el nivel de dopado, se seleccionan para favorecer la cristalización en estas capas antes que las demás capas de la pila.

La figura 7 muestra el comienzo de la cristalización en la capa 33 seleccionada. La cristalización empieza en esta capa y se propaga a las capas adyacentes hasta que todas la pila haya cristalizado. La formación de ranuras y la interconexión de las células se realizaría entonces como anteriormente, o también como anteriormente, la formación de ranuras podría producirse anteriormente en la secuencia.

Respecto de las figuras 8 y 9 se muestran dos fases de la fabricación de células solares mediante un tercer método según la presente invención. En este tercer método se forman los grupos 41, 42, 43, 44, 45 de las capas 57, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 63 amorfas, estando cada grupo separado de su grupo adyacente por una capa 71, 72, 73, 74 dieléctrica. Esta estructura permite que se produzca una rápida cristalización en cada grupo, mientras que la inclusión de capas dieléctricas no cristalinas tales como el óxido de silicio, el nitruro de silicio o los oxinitruros de silicio dentro de la pila amorfa mantendrán separadas las diversas regiones de cristalización. Las capas dieléctricas permanecerán no cristalinas durante el proceso de cristalización debido a las mayores temperaturas requeridas para que éstas cristalicen. Estas capas dieléctricas forman límites entre cada una de las subregiones en las que se está produciendo la cristalización, evitando defectos cristalográficos, tales como los límites de grano, que de otro modo podrían producirse si los cristales de crecimiento de cada subregión chocasen contra los de otra subregión. Además, al dopar estas capas dieléctricas durante la deposición, se puede usar la difusión de los agentes dopantes de estas capas dieléctricas durante posteriores tratamientos térmicos y otros de procesado para aprovechar el dopado de las regiones adyacentes, proporcionando capas adicionales en la pila y/o reduciendo la recombinación portadora a lo largo de la interfaz asociada y los límites de grano. Se ha mostrado el tratamiento en un ambiente de hidrógeno para acelerar la difusión a temperaturas de interés.

La figura 8 muestra la pila con capas dieléctricas, tales como de dióxido de silicio, interpuestas entre las regiones elegidas por sus propiedades de cristalización. En este caso, la capa de dióxido de silicio se dopa con un agente dopante de tipo p en silicio, tal como boro.

La figura 9 muestra la pila de la figura 8 después de la etapa de cristalización y la liberación de los agentes dopantes de la capa dieléctrica. Esto se puede favorecer, por ejemplo, usando un ambiente de hidrógeno. La formación de ranuras y la conexión de células podría realizarse como anteriormente, o también como anteriormente, la formación de ranuras podría producirse anteriormente en la secuencia.

Se apreciara por parte de los expertos en la técnica que se pueden realizar numerosas variaciones y/o modificaciones en la invención como se muestra en los modos de realización específicos sin salirse del ámbito de la invención, tal como se define en las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, aunque las capas que se muestran en las ilustraciones, son planas y aproximadamente de igual espesor, esto es por conveniencia y claridad en la descripción de los principios de la invención. Sin embargo, es bien conocido que se acumulan ventajas sustanciales a partir de interfaces estampadas o rugosas y diseñando diferentes espesores dentro de las capas mostradas.

Claims

1. Método de fabricación de una estructura semiconductora multicapa para una célula solar multiunión, que comprende las siguientes etapas:

formar directa o indirectamente, sobre un sustrato o un superestrato una pluralidad de capas de material semiconductor amorfo para formar una estructura multicapa en la que las capas adyacentes se caracterizan por diferentes niveles de dopado o diferentes tipos de agente dopantes;

2. Método según la reivindicación 1, en el que la superficie de nucleación se forma por formación de una capa semiconductora separada adyacente a al menos una de las capas amorfas como capa de nucleación hecha a partir de un material semiconductor cristalino o policristalino.

3. Método según la reivindicación 2, en el que la capa cristalina o policristalina de nucleación se forma por formación de una capa semiconductora de material semiconductor amorfa acondicionada para cristalizar fácilmente, y por tratamiento de la estructura multicapa destinado a hacer que cristalice la capa de nucleación.

4. Método según la reivindicación 3, en el que la capa de material semiconductor amorfa de nucleación está acondicionada para cristalizar fácilmente mediante un nivel elevado de dopado, siendo el nivel de dopado superior al de las capas amorfas adyacentes.

5. Método según la reivindicación 4, en el que el nivel elevado de dopado está comprendido en el límite del 0,1% de la solubilidad en estado sólido del material semiconductor.

6. Método según la reivindicación 5, en el que el material semiconductor es silicio y el nivel de dopado está comprendido en el intervalo de 5 x 10^{17} - 3 x 10^{21} cm^{-3} (es decir, átomos por centímetro cúbico).

7. Método según la reivindicación 6, en el que el nivel de dopado está comprendido en el intervalo de
3 x 10^{18} - 3 x 10^{21} cm^{-3}.

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie de nucleación se forma como una primera capa sobre la cual se forman las capas amorfas.

9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la superficie de nucleación se forma como una superficie de capa superior formada sobre las capas amorfas.

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la superficie de nucleación se forma como una capa intermedia en la formación de las capas amorfas.

11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que una pluralidad de capas de nucleación se forman como capas amorfas acondicionadas para cristalizar antes que el resto de las capas amorfas, estando situada una capa dieléctrica entre capas sucesivas de nucleación, para separar así la estructura multicapa en grupos de capas, comprendiendo cada grupo de capas una o más capas semiconductoras que definen al menos una unión rectificadora en la estructura acabada.

12. Método según la reivindicación 11, en el que las superficies de nucleación se forman como primeras capas sobre cada capa dieléctrica y sobre las cuales se forman las capas amorfas del grupo de capas respectivo.

13. Método según la reivindicación 11, en el que las superficies de nucleación se forman como capas superiores sobre las capas amorfas del grupo de capas respectivo y sobre las cuales se forma la capa dieléctrica respectiva.

14. Método según la reivindicación 11, en el que cada una de las superficies de nucleación se forma como una capa intermedia de las capas amorfas de un grupo de capas respectivo.

15. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material semiconductor es silicio o una aleación de silicio y germanio.

16. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se proporciona una posterior etapa de cristalización en fase sólida para hacer así que se produzca la cristalización de sensiblemente todas las capas de silicio amorfas.

17. Estructura semiconductora de un producto intermedio de la fabricación de una célula solar que comprende un sustrato, o un superestrato, una pluralidad de capas amorfas de material semiconductor situadas sobre el sustrato o el superestrato o situadas sobre una o más capas intermedias formadas sobre el sustrato o el superestrato, y una superficie de nucleación situada adyacente a al menos una de las capas amorfas, caracterizándose las capas amorfas por capas adyacentes que tienen diferentes niveles de dopado o diferentes tipos de agente dopante.

18. Estructura según la reivindicación 17, en la que una superficie de una capa separada de nucleación hecha de material semiconductor cristalino o policristalino situada adyacente a al menos una de las capas amorfas se proporciona como superficie de nucleación.

19. Estructura según la reivindicación 17, en la que una superficie de una capa separada de nucleación hecha de material semiconductor amorfo que está acondicionada para cristalizar fácilmente se proporciona como superficie de nucleación.

20. Estructura según la reivindicación 19, en la que la capa de nucleación de material semiconductor amorfa está acondicionada para cristalizar fácilmente mediante un nivel elevado de dopado, siendo el nivel de dopado superior al de las capas amorfas adyacentes.

21. Estructura según la reivindicación 20, en la que el nivel elevado de dopado está comprendido en el límite del 0,1% de la solubilidad en estado sólido del material semiconductor.

22. Estructura según la reivindicación 21, en la que el material semiconductor es silicio y el nivel de dopado está comprendido en el intervalo de
5 x 10^{17} - 3 x 10^{21} cm^{-3} (es decir, átomos por centímetro cúbico).

23. Estructura según la reivindicación 22, en el que el nivel de dopado está comprendido en el intervalo de 3 x 10^{18} - 3 x 10^{21} cm^{-3}.

24. Estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, en la que la superficie de nucleación se proporciona como una superficie subyacente sobre la cual se sitúan las capas amorfas.

25. Estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, en la que la superficie de nucleación se proporciona como una capa superior situada sobre las capas amorfas.

26. Estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, en la que la superficie de nucleación se proporciona como una capa intermedia en la estructura de capas amorfas.

27. Estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, en la que se proporciona una pluralidad de capas de nucleación como capas amorfas acondicionadas para cristalizar antes que el resto de las capas amorfas, estando situada una capa dieléctrica entre capas sucesivas de nucleación, para separar así la estructura multicapa en grupos de capas, comprendiendo cada grupo de capas una o más capas semiconductoras que definen al menos una unión rectificadora en la estructura acabada.

28. Estructura según la reivindicación 27 en la que las capas amorfas acondicionadas se sitúan como capas inferiores, inmediatamente adyacentes a cada capa dieléctrica y sobre las cuales se sitúan las restantes capas amorfas del grupo de capas respectivo.

29. Estructura según la reivindicación 27, en la que las capas amorfas acondicionadas se sitúan como capas superiores inmediatamente adyacentes a cada capa dieléctrica, y bajo las cuales se sitúan las restantes capas amorfas del grupo de capas respectivo.

30. Estructura según la reivindicación 27, en la que las capas amorfas acondicionadas se sitúan como una capa intermedia de las capas amorfas de un grupo de capas respectivo.

31. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 30, en la que el material semiconductor es silicio o una aleación de silicio y germanio.