JP2004161583A

JP2004161583A - Method for manufacturing thin sheet, and solar battery

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Publication number: JP2004161583A
Application number: JP2002331961A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Nishitani; 泰信西谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2004-06-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of manufacturing a thin sheet of high quality in a good yield, and to provide a solar battery made by using the thin sheet obtained by the method. SOLUTION: In the method for manufacturing the thin sheet by immersing a substrate into a melt thereby forming the thin sheet on the substrate surface, the temperature of the substrate surface to be formed with the thin sheet is uniformly controlled during the immersion of the substrate into the melt, and the melt may contain silicon. The solar battery is manufactured by using the thin sheet obtained by the above mentioned method. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄板の製造方法とこの製造方法により得られた薄板を用いて作製した太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池の作製等に用いる薄板の製造方法としては、たとえばチョクラルスキー法またはキャスティング法により作製したインゴットをワイヤソー等でスライスする方法がある。しかし、この方法においては、スライス工程にコストがかかり、また、スライスによる切りしろが原料の損失になってしまうため薄板の製造歩留まりが悪くなるという問題があった。
【０００３】
また、融液から直接薄板を引き出すことにより、スライス工程を不要としたリボン法がある。リボン法としては、たとえばスリット状の開口部を有するダイを用いて毛細管現象で融液を上昇させ、ダイの上端部にある種結晶と融液とを接触させた後固化してリボンを引き出すＥＦＧ（Ｅｄｇｅ−ｄｅｆｉｎｅｄＦｉｌｍ−ｆｅｄＧｒｏｗｔｈ）法、または融液の表面に板状の種結晶を接触させ、固体と液体の境界部に冷却ガスを吹き付けて凝固を進行させながら横方向にリボンを引き出す横引き法等がある。
【０００４】
しかし、ＥＦＧ法においては、八角形のチューブ状のシリコンの引き上げ速度が遅く、また製品の生産ラインに流すためには得られたシリコンをウエハ状に切断する工程が必要となる。このため、生産性およびコスト面での課題があった。また、横引き法においては、ダイを用いないため、板厚にバラツキが少ない薄板を製造することが困難であった。
【０００５】
また、特許文献１には、高品質の結晶シートを得ることを目的とした結晶シートの製造方法が開示されている。図１２に、この結晶シートの製造方法に用いられる製造装置の模式的な断面図を示す。図１２において、この結晶シートの製造装置は、本体チャンバ１０１と、本体チャンバ１０１内の断熱材１０７と、断熱材１０７内の可動部材１０２と、板状体としての基板１０３と、ヒータ１０４と、坩堝台１０５と、原料投入ポート１０６と、融液１０８と、融液１０８を保持する容器としての坩堝１０９とを有する。
【０００６】
ここで、複数の基板１０３は、たとえば図１３の模式的斜視図に示すように、ボルト１１０によって可動部材１０２に固定されており、可動部材１０２は軸１００に固定されている。軸１００は矢印Ｒで示す方向に回転する。また、軸１００は回転駆動機構（図示せず）により所定の回転数となるように回転制御されている。
【０００７】
このような構成の結晶シートの製造装置において、基板１０３は、軸１００が回転することにより融液１０８と接触した後、基板１０３上に結晶シートを成長させ、その後装置外へ搬出される。そして、軸１００に固定された可動部材１０２を連続的に回転させること等によって、基板１０３上の結晶シートが連続的に取り出される。
【０００８】
しかしながら、この特許文献１に開示された方法においても、板厚にバラツキが少ない高品質の結晶シートが得られないことがあった。
【０００９】
また、板厚にバラツキの多い結晶シートを用いて太陽電池を作製した場合には、太陽電池の光電変換効率等の特性が悪化することがあった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２４７３９６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記事情に鑑みて本発明は、板厚にバラツキの少ない高品質の薄板を歩留まり良く作製することができる薄板の製造方法とこの製造方法により得られた薄板を用いて作製した太陽電池を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を融液に浸漬させることにより基板面上に薄板を形成する薄板の製造方法であって、基板の融液への浸漬時における薄板を形成する基板面内の温度を均一に制御する薄板の製造方法である。
【００１３】
ここで、本発明に係る薄板の製造方法においては、基板に板厚差を設けることができる。
【００１４】
この場合には、薄板を形成する基板面に対向する面の少なくとも一面が、薄板を形成する基板面に対して傾きを有していてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る薄板の製造方法の別の実施態様によれば、基板の少なくとも一部を加熱した後に、融液に浸漬させることができる。
【００１６】
なお、本発明に係る薄板の製造方法においては、融液がシリコンを含むことができる。
【００１７】
さらに、本発明は、上記薄板の製造方法により得られた薄板を用いて製造した太陽電池に関する。
【００１８】
なお、本明細書における「薄板」は、単結晶構造および／または多結晶構造を含んでいてもよく、アモルファス構造を含んでいてもよいものとする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（板厚差を設けた基板）
図１に本発明に好適に用いられる基板の一例の模式的な斜視図を示す。図１において、基板１１は、薄板が形成される基板底面１２と、基板底面１２に対向する面である基板上面１３とを有している。そして、このような形状を有している基板１１は加熱された後、矢印Ｓ１の方向に移動しながら融液に浸漬される。したがって、基板１１が融液に浸漬されていく方向は矢印Ｓ１の向きと逆方向になる。ここで、基板１１においては、基板１１の融液への浸漬方向側（以下、「前方側」という。）の最端部Ｆ１における板厚Ｆｈ１と、基板１１の浸漬方向の中央部Ｃ１における板厚Ｃｈ１と、浸漬側と反対方向側（以下、「後方側」という。）の最端部Ｒ１における板厚Ｒｈ１との関係は、Ｆｈ１＜Ｃｈ１＜Ｒｈ１となる。
【００２０】
本発明者らは鋭意検討の結果、基板の融液への浸漬時における薄板が形成される基板面（以下、「基板底面」という。）の温度の不均一性が、薄板の板厚に悪影響を与えていることを見い出した。すなわち、一般的に、基板としては板厚が一定である平坦な基板が用いられており、この基板はその前方側から後方側に向かって融液に浸漬されることとなる。そして、この平坦な基板を融液に浸漬させたときに、基板の前方側から後方側へ、熱伝導により基板全体の温度が上昇していき、その結果として、基板の前方側に対し、後方側はより加熱された状態で融液に浸漬されることとなる。よって、基板の融液への浸漬時において、基板の前方側と後方側とで、基板底面内に温度差が生じてしまうことから、基板の前方側と後方側とで形成される薄板の板厚にバラツキが生じていた。
【００２１】
したがって、図１に示すように、基板１１においては、前方側の最端部Ｆ１から後方側の最端部Ｒ１に進むにつれて、徐々に基板１１の板厚が大きくなっており、基板底面１２に対向する基板上面１３は薄板を形成する基板底面１２に対して傾きを有している。この基板１１の板厚差によって、基板１１の前方側から後方側へ進むにつれて基板１１の熱容量が大きくなることから、基板１１の前方側の最端部Ｆ１から後方側の最端部Ｒ１に進むにつれて基板１１内部の熱伝導が小さくなる。
【００２２】
よって、基板１１の融液への浸漬時に、基板１１の前方側から後方側へ熱伝導した場合であっても、基板１１の前方側から後方側へ熱伝導が小さくなることから、基板１１の融液への浸漬時における前方側と後方側の基板底面１２内の温度を均一に制御することができる。それゆえ、基板１１を用いた場合には、基板底面１２上に板厚にバラツキの少ない高品質の薄板を歩留まり良く作製することができるようになるのである。
【００２３】
ここで、本明細書において「薄板を形成する基板面内の温度を均一に制御する」とは、基板の融液への浸漬時における薄板を形成する基板面内の表面温度の最高温度と最低温度との温度差が１０℃以内となるように温度制御されることを意味するものとする。
【００２４】
図２に本発明に好適に用いられる基板の他の例の模式的な斜視図を示す。図２において、基板２１は、薄板が形成される基板底面２２と、基板底面２２に対向する面である基板上面２３ａ、２３ｂとを有している。そして、このような形状を有している基板２１は加熱された後、矢印Ｓ２の方向に移動しながら融液に浸漬される。したがって、基板２１が融液に浸漬されていく方向は矢印Ｓ２の向きと逆方向になる。ここで、基板２１においては、基板２１の前方側の最端部Ｆ２における板厚Ｆｈ２と、基板２１の浸漬方向の中央部Ｃ２における板厚Ｃｈ２と、後方側の最端部Ｒ２における板厚Ｒｈ２との関係は、Ｆｈ２＜＜Ｃｈ２＝Ｒｈ２となる。
【００２５】
したがって、図２に示すように、基板２１においては、前方側の最端部Ｆ２から中央部Ｃ２の手前部分までは板厚が一定であって、基板２１の中央部Ｃ２において板厚が大幅に大きくなり、その後また後方側の最端部Ｒ２までは板厚が一定となっている。この基板２１の板厚差によって、基板２１の前方側にある基板上面２３ａの下部よりも後方側にある基板上面２３ｂの下部の方が熱容量が大きくなることから、基板２１の前方側にある基板上面２３ａの下部よりも後方側にある基板上面２３ｂの下部の方が熱伝導が小さくなる。
【００２６】
よって、基板２１の融液への浸漬時に、基板２１の前方側から後方側へ熱伝導した場合であっても、基板２１の前方側から後方側へ熱伝導が小さくなることから、基板２１の融液への浸漬時における前方側と後方側の基板底面２２内の温度を均一に制御することができる。それゆえ、基板２１を用いた場合にも、基板底面２２上に板厚にバラツキの少ない高品質の薄板を歩留まり良く作製することができるようになるのである。
【００２７】
図３に本発明に好適に用いられる基板のさらに他の例の模式的な斜視図を示す。図３において、基板３１は、薄板が形成される基板底面３２と、基板底面３２に対向する面である基板上面３３ａ、３３ｂとを有している。そして、このような形状を有している基板３１は加熱された後、矢印Ｓ３の方向に移動しながら融液に浸漬される。したがって、基板３１が融液に浸漬されていく方向は矢印Ｓ３の向きと逆方向になる。ここで、基板３１においては、基板３１の前方側の最端部Ｆ３における板厚Ｆｈ３と、基板３１の浸漬方向の中央部Ｃ３の手前部分における板厚Ｃｈ３’と、中央部Ｃ３における板厚Ｃｈ３と、後方側の最端部Ｒ３における板厚Ｒｈ３との関係は、Ｆｈ３＜Ｃｈ３’＜Ｃｈ３＜Ｒｈ３である。
【００２８】
したがって、図３に示すように、基板３１においては、基板３１の前方側の最端部Ｆ３から中央部Ｃ３に進むにつれて徐々に板厚が大きくなり、中央部Ｃ３において板厚がさらに大きくなって、中央部Ｃ３から後方側の最端部Ｒ３に進むにつれて徐々に板厚が大きくなっている。
【００２９】
この基板３１の板厚差によって、基板３１の前方側よりも後方側の方が熱容量が大きくなるため、基板３１の前方側よりも後方側の方が熱伝導が小さくなる。よって、基板３１の融液への浸漬時における前方側と後方側の基板底面３２内の温度を均一に制御することができる。それゆえ、基板３１を用いた場合にも、基板底面３２上に板厚にバラツキの少ない高品質の薄板を歩留まり良く作製することができるようになるのである。
【００３０】
なお、図３に示す基板３１においては、基板上面３３ａ、３３ｂはいずれも基板底面３２に対して傾きを有しているが、基板上面３３ａ、３３ｂのいずれか一方の面のみが基板底面３２に対して傾きを有していてもよい。
【００３１】
図４に本発明に好適に用いられる基板のさらに他の例の模式的な斜視図を示す。図４において、基板４１は、薄板が形成される基板底面４２と、基板底面４２に対向する面である基板上面４３とを有している。そして、このような形状を有している基板４１は加熱された後、矢印Ｓ４の方向に移動しながら融液に浸漬される。したがって、基板４１が融液に浸漬されていく方向は矢印Ｓ４の向きと逆方向になる。ここで、基板４１においては、基板４１の前方側の最端部Ｆ４における板厚Ｆｈ４と、基板４１の浸漬方向の中央部Ｃ４における板厚Ｃｈ４と、後方側の最端部Ｒ４における板厚Ｒｈ４との関係は、Ｆｈ４＝Ｃｈ４＝Ｒｈ４である。しかし、矢印Ｓ４と直交する方向となる矢印Ｓ４’方向側の最端部Ｗ４における板厚Ｗｈ４と、基板４１の矢印Ｓ４’方向側の中央部Ｍ４における板厚Ｍｈ４と、上記Ｆｈ４との関係は、Ｆｈ４＞Ｍｈ４かつＭｈ４＜Ｗｈ４である。
【００３２】
したがって、図４に示すように、基板４１においては、基板４１の浸漬方向である矢印Ｓ４方向にはその板厚は一定であるが、浸漬方向と直交する方向である矢印Ｓ４’方向においては、基板４１の前方側の最端部Ｆ４から矢印Ｓ４’方向の中央部Ｍ４までは板厚が徐々に小さくなっていき、この中央部Ｍ４から矢印Ｓ４’方向側の最端部Ｗ４までは板厚が徐々に大きくなっている。
【００３３】
基板を浸漬させる融液は、通常、融液を保持する坩堝の外周に設置された加熱用ヒータによって加熱されるが、融液の中心部は融液の外周部よりも融液温度が低くなりやすい。このような融液に、従来の一定の板厚を有する平坦な基板を浸漬させた場合には、基板の中心部と外周部とで基板底面内の温度差が大きくなるため、板厚にバラツキの少ない薄板を得ることができないことが多かった。
【００３４】
そこで、基板の中心部よりも外周部の板厚を大きくした基板４１を用いることによって、基板４１の外周部よりも中心部の熱容量を小さくし、基板４１の外周部から中心部へかけて熱伝導を大きくすることで、基板４１の融液への浸漬時における基板４１の中心部と外周部との基板底面内の温度を均一に制御することができる。それゆえ、基板４１を用いた場合にも、基板底面４２上に板厚にバラツキの少ない高品質の薄板を歩留まり良く作製することができるようになるのである。
【００３５】
なお、図４に示す基板４１においては、基板の外周部の２辺のみの板厚をその中心部の板厚よりも大きくしているが、基板の外周部の４辺すべての板厚をその中心部の板厚よりも大きくしてもよい。
【００３６】
（基板の加熱）
図５に、基板を加熱する場合の好ましい一例の模式的な断面図を示す。図５において、基板５１はほぼ一定の板厚を有し、基板上面５３と基板底面５２とを有している。そして、基板５１は加熱された後、矢印Ｓ５の方向に移動しながら融液に浸漬される。したがって、基板５１が融液に浸漬されていく方向は矢印Ｓ５の向きと逆方向になる。ここで、基板５１の浸漬方向である矢印Ｓ５の方向に沿って、前後２つの加熱機構５４、５５が設置されている。この基板５１の前方側に設置された加熱機構５４の加熱温度を、後方側に設置された加熱機構５５の加熱温度よりも高くすることによって、前方側の基板底面５２内の温度を後方側よりも高くすることができる。
【００３７】
したがって、基板５１の前方側が融液に浸漬されたことによって基板５１の前方側から後方側へ熱伝導した場合であっても、基板５１の後方側は前方側よりも低温で加熱されていることから、基板５１の融液への浸漬時における基板５１の前方側と後方側の基板底面５２内の温度を均一に制御することができる。それゆえ、基板５１の板厚がほぼ一定であっても、基板底面５２上に板厚にバラツキの少ない高品質の薄板を歩留まり良く作製することができるようになるのである。
【００３８】
なお、上記においては、２つの加熱機構で基板を加熱する場合について説明したが、３つ以上の加熱機構を用いて基板を加熱してもよい。また、１つの加熱機構のみを用いて基板を加熱する場合であっても、基板の前方側のみを加熱し、基板の後方側を加熱しないことによって、基板の融液への浸漬時における前方側と後方側の基板底面内の温度を均一に制御することもできる。また、一定の板厚を有する基板だけでなく、板厚差を有する基板を用いてもよい。
【００３９】
（製造装置）
図６に、本発明に用いられる薄板の製造装置の好ましい一例の模式的断面図を示す。図６において、薄板の製造装置は、基板１１を保持するための支持軸６１と、融液６４で満たされた坩堝６３と、坩堝６３を加熱するために坩堝６３の周囲に設置された加熱用ヒータ６５と、坩堝６３を保持するための坩堝台６６と、坩堝６３を昇降させるための坩堝昇降用台６８と、断熱材６７と、基板１１を加熱するための加熱機構６９とを備えている。なお、図示はしていないが、この薄板の製造装置は、基板１１を移動させる手段、坩堝台６６を昇降させる手段、加熱用ヒータ６５の温度を制御する手段、原料を融液６４に追加投入する手段および真空排気ができるチャンバ等の装置も備えている。
【００４０】
図６に図示されている上記部材は、密閉性の良好なチャンバ内に設置されており、このチャンバは真空排気後に不活性ガス等でガス置換を行なうことができる構造を有している。
【００４１】
このような構成の薄板の製造装置においては、支持軸６１に保持された基板１１は加熱機構６９によって加熱された後に、矢印Ｓ１の方向に進行して、坩堝６３内に保持された融液６４に浸漬される。融液６４は加熱用ヒータ６５によって融点以上の温度に保持されている。そして、基板１１の基板底面上に薄板６２が形成される。なお、基板１１の加熱機構６９は、高周波誘導加熱方式または抵抗加熱方式のいずれであってもよい。
【００４２】
ここで、基板１１を支持軸６１に固定させる方法としては、たとえば図７（Ａ）の模式的側面図および図７（Ｂ）の模式的正面図に示すように、調整ネジ７１を用いて支持軸６１にフック７２を取り付け、このフック７２を基板１１側面にある溝７３に引っ掛けて固定する方法、または図８の模式的側面図に示すように、固定基板８１に設けられた凹部８１ａと、基板１１の上面側に設けられた凸部８２とを相互に嵌合させて固定する方法等がある。
【００４３】
ここで、図８に示すように、凸部８２は基板１１の板厚が厚い部分に設けることが好ましい。この場合には、嵌合された凹凸部の熱容量の影響を小さくすることができる。また、基板４１（図４参照）のように浸漬方向と直交する方向に板厚差を設けた基板を用いる場合には、図７に示したようなフック７２を用いて基板４１の側面を固定することが望ましい。
【００４４】
その後、薄板６２が形成された基板１１は融液６４から搬出される。そして、基板１１が冷却機構（図示せず）により冷却されて薄板６２が取り出され、薄板６２が取り出された基板１１は循環されて加熱機構６９によって加熱された後に融液６４に再度浸漬される。ここで、一度融液６４から搬出された基板１１は冷却機構で冷却され、その後融液６４に浸漬される前に、加熱機構６９で加熱されることにより、基板１１の温度制御が行なわれることが好ましい。このように冷却機構と加熱機構を併用することで、得られる薄板６２の板厚のバラツキをより少なくすることができるためである。
【００４５】
なお、基板１１を冷却する冷却機構の冷却手段としては、基板１１を直接的に冷却する手段または基板１１を間接的に冷却する手段等がある。基板１１を直接的に冷却する手段としては、たとえば基板１１に直接ガスを吹きつけて冷却する手段がある。また、基板１１を間接的に冷却する手段としては、たとえば基板１１を熱交換器を介して間接的にガスまたは液体により冷却する手段がある。
【００４６】
また、基板１１としては、耐久性に優れ、かつ成長する薄板を汚染しないもの、たとえばカーボン、炭化ケイ素、高融点を有する金属またはこれらの材質を他の材質で被覆したもの等を用いることが好ましい。また、薄板６２を形成する基板底面を平面状にすることもできるが、基板底面は完全に平滑な場合に限らず、特定の形状を有していてもよい。
【００４７】
また、上記においては、シリコン薄板６２を得るための基板として、図１に示した基板１１を用いたが、図２〜４に示した基板２１、基板３１または基板４１を用いることもできる。また、図５に示したように加熱機構を用いて一定の板厚を有する基板を加熱して薄板を形成する基板底面に温度差を設けてから融液に浸漬させることもできる。
【００４８】
（製造方法）
次に、本発明に係る薄板の製造方法の好ましい一例について、図６に示した薄板の製造装置を用いてシリコン薄板を得る場合を例としてより詳細に説明する。
【００４９】
まず、含有されるホウ素の濃度を調整し、得られるシリコン薄板６２の比抵抗が所定の値となるようにした原料のシリコン塊を、高純度黒鉛製の坩堝６３に一杯になるまで充填する。次に、チャンバ（図示せず）内の真空引きを行ない、チャンバ内を所定の圧力まで減圧する。その後、チャンバ内にアルゴンガスを導入し、１０Ｌ／ｍｉｎの流量でチャンバ上部よりアルゴンガスを流し続ける。このようにアルゴンガスを流し続けるのは、不純物のない清浄なシリコン融液６４の湯面を得るためである。
【００５０】
次に、加熱用ヒータ６５の温度を１５００℃に設定し、坩堝６３内のシリコン塊を溶融してシリコン融液６４を作製する。ここで、加熱用ヒータ６５の温度は一度に１５００℃まで上げるのではなく、１０〜５０℃／ｍｉｎの昇温速度で徐々に上げていくことが好ましい。これは、加熱用ヒータ６５の温度を急激に上げると、坩堝６３の角部などに熱応力が集中的にかかり、坩堝６３が破損しやすくなる傾向にあるためである。
【００５１】
その後、シリコン融液６４の温度を１４１０℃に設定し、３０分間そのまま保持し、シリコン融液６４の温度を安定化させる。そして、坩堝昇降用台６８を用いて、坩堝６３を所定の位置に移動させる。このときシリコン融液６４の温度は、１４００℃以上、１５００℃以下であることが好ましい。１４００℃未満に設定した場合には、坩堝６３の壁面から徐々にシリコン融液６４の湯面が固まってくる。また、１５００℃よりも高い温度に設定した場合には、シリコン薄板６２の成長速度が遅くなる傾向にある。
【００５２】
次に、たとえば図１に示す基板１１を、基板１１の基板底面１２がシリコン融液６４に接触するように、図６中の矢印Ｓ１の方向に移動させてシリコン薄板６２を成長させる。このとき、基板底面１２がシリコン融液６４に接することで、基板底面上にシリコン薄板６２が成長する。基板底面上にシリコン薄板６２を作製するための基板１１の軌道は、円軌道または楕円軌道であっても構わない。特に、基板１１が任意の軌道をとることができるようにしておくことが好ましい。
【００５３】
なお、シリコン融液６４への浸漬時における基板１１の基板底面の温度は、２００〜１１００℃の範囲内にあることが好ましい。これは、チャンバ内でシリコン融液６４へ浸漬されるのを待っている基板１１は、シリコン融液６４からの輻射熱を受けることから、基板底面の温度を２００℃未満に維持することが困難となるためである。また、シリコン融液６４への浸漬時における基板底面１２の温度が１１００℃を超える場合には、シリコン薄板６２の成長速度が遅くなる傾向にあるためである。
【００５４】
また、上記においては、シリコン薄板６２を製造する場合について説明したが、シリコン以外に、ゲルマニウム、ガリウム、ひ素、インジウム、リン、硼素、アンチモン、亜鉛またはすず等を含む半導体材料の薄板も製造することができ、また、アルミニウム、ニッケルまたは鉄等の金属材料の薄板を製造することもできる。
【００５５】
（太陽電池）
図９に、本発明によって得られた薄板を用いて太陽電池を作製する方法の好ましい一例のフローチャートを示す。以下、図９を参照して説明すると、まず、得られた薄板を洗浄する（ステップＳ５０１）。次に、薄板をエッチングする（ステップＳ５０２）。次に、薄板のテクスチャエッチングをする（ステップＳ５０３）。薄板にｎ^＋層を形成する（ステップＳ５０４）。薄板の表面に反射防止膜を形成する（ステップＳ５０５）。薄板の裏面をエッチングする（ステップＳ５０６）。薄板の裏面にアルミニウム裏面電極を印刷し、焼成する（ステップＳ５０７）。受光面に銀受光面電極を印刷し、焼成する（ステップＳ５０８）。このようにして、本発明に係る太陽電池を得ることができる。
【００５６】
【実施例】
図６に示した薄板の製造装置を用いて実施例１〜５および比較例１における薄板をそれぞれ３枚作製し、得られた薄板の板厚を測定し、その板厚の分布を算出して薄板の板厚のバラツキを評価した。また、得られた薄板を用いて太陽電池セルを作製し、得られた太陽電池セルの光電変換効率を算出して太陽電池セルの評価をした。
【００５７】
（実施例１）
まず、比抵抗が１．５Ω・ｃｍになるように含有されるホウ素濃度が調整されたシリコン原料を、高純度カーボン製坩堝に保護された石英製坩堝６３内に入れ、チャンバ内に固定した。
【００５８】
そして、チャンバ内の圧力を１０^−５ｔｏｒｒ程度にまで減圧した後、チャンバ内にアルゴンガスを導入して常圧にまで戻した。その後は、アルゴンガスを２Ｌ／ｍｉｎの割合で常時チャンバ上部より流し続けた。次に、加熱用ヒータを１０℃／ｍｉｎの昇温速度で１５００℃まで昇温させ、シリコン原料が完全に溶解したことを確認した後、坩堝６３の温度を１４２５℃で保持し、シリコン融液６４の温度を安定化させた。
【００５９】
次に、図１に示した形状の基板１１の基板底面１２から基板上面１３側に１０ｍｍの部分をシリコン融液６４中に浸漬させ、シリコン薄板６２を成長させた。基板１１としては、シリコン融液６４への前方側の最端部Ｆ１における板厚Ｆｈ１を３０ｍｍとし、後方側の最端部Ｒ１における板厚Ｒｈ１をそれぞれ５０ｍｍ（基板１１Ａ）、６０ｍｍ（基板１１Ｂ）および７０ｍｍ（基板１１Ｃ）とした３種類の基板を用いた。なお、基板１１のシリコン融液６４への浸漬時における基板底面１２の温度が５００℃となるように、基板１１はその基板底面１２および基板の浸漬方向における両側面が加熱機構６９によって加熱された。また、基板１１には、カーボン製の基板を用いた。このようにして得られたシリコン薄板６２は５０ｍｍ角の正方形状であった。
【００６０】
このシリコン薄板６２のシリコン融液６４への浸漬方向における板厚の分布は、それぞれ３５４±６９μｍ（基板１Ａ）、３６７±５６μｍ（基板１Ｂ）および３５９±６１μｍ（基板１Ｃ）であった。
【００６１】
さらに、これらのシリコン薄板６２を用いて、図９に示すフローチャートに従って、太陽電池セルを作製した。この太陽電池セルの寸法は縦×横が２ｃｍ×２ｃｍの正方形状とした。このようにして得られた太陽電池セルの光電変換効率を算出したところ、１１．２〜１２．３％であった。
【００６２】
なお、太陽電池セルの光電変換効率は、「結晶系太陽電池セル出力測定方法（ＪＩＳＣ８９１３（１９８８））」に従い、ＡＭ１．５のスペクトル分布を有するソーラシミュレータを用いて１００ｍＷ／ｃｍ^２のエネルギ密度の光を太陽電池セルに照射することによって算出した。
【００６３】
（実施例２）
図２に示した基板２１を用いたこと以外は実施例１と同一の条件で、シリコン薄板６２を作製した。基板２１としては、シリコン融液６４への前方側の最端部Ｆ２における板厚Ｆｈ２を３０ｍｍとし、後方側の最端部Ｒ２における板厚Ｒｈ２をそれぞれ４０ｍｍ（基板２１Ａ）、５０ｍｍ（基板２１Ｂ）および６０ｍｍ（基板２１Ｃ）とした３種類の基板を用いた。
【００６４】
得られたシリコン薄板６２のシリコン融液６４への浸漬方向における板厚の分布は、それぞれ３５０±２５μｍ（基板２１Ａ）、３５４±２１μｍ（基板２１Ｂ）および３４４±２９μｍ（基板２１Ｃ）であった。
【００６５】
また、これらのシリコン薄板６２を用いて、図９に示すフローチャートに従って、太陽電池セルを作製した。この太陽電池セルの寸法は縦×横が２ｃｍ×２ｃｍの正方形状とした。この太陽電池セルの光電変換効率を実施例１と同様の方法で測定したところ１２．２〜１２．８％であった。
【００６６】
（実施例３）
図３に示した基板３１を用いたこと以外は実施例１と同一の条件で、シリコン薄板６２を作製した。基板３１としては、前方側の最端部Ｆ３における板厚Ｆｈ３を３０ｍｍ、中央部Ｃ３の手前部分における板厚Ｃｈ３’を４０ｍｍ、中央部Ｃ３における板厚Ｃｈ３を５０ｍｍおよび後方側の最端部Ｒ３における板厚Ｒｈ３を６０ｍｍとした基板（基板３１Ａ）、板厚Ｆｈ３を３０ｍｍ、板厚Ｃｈ３’を４５ｍｍ、板厚Ｃｈ３を５５ｍｍおよび板厚Ｒｈ３を７０ｍｍとした基板（基板３１Ｂ）、および板厚Ｆｈ３を３０ｍｍ、板厚Ｃｈ３’を５０ｍｍ、板厚Ｃｈ３を６０ｍｍおよび板厚Ｒｈ３を８０ｍｍとした基板（基板３１Ｃ）の３種類の基板を用いた。
【００６７】
得られたシリコン薄板６２のシリコン融液６４への浸漬方向における板厚の分布は、それぞれ３５３±１９μｍ（基板３１Ａ）、３４２±１２μｍ（基板３１Ｂ）および３３９±１７μｍ（基板３１Ｃ）であった。
【００６８】
また、これらのシリコン薄板を用いて、図９に示すフローチャートに従って、太陽電池セルを作製した。この太陽電池セルの寸法は縦×横が２ｃｍ×２ｃｍの正方形状とした。この太陽電池セルの光電変換効率を実施例１と同様の方法で測定したところ１２．５〜１３．１％であった。
【００６９】
（実施例４）
図４に示した基板４１を用いたこと以外は実施例１と同一の条件で、シリコン薄板６２を作製した。基板４１としては、中心部Ｍ４における板厚Ｍｈ４を３０ｍｍとし、外周部Ｆ４およびＷ４における板厚Ｆｈ４およびＷｈ４を５０ｍｍとした基板（基板４１Ａ）、板厚Ｍｈ４を３０ｍｍとし、板厚Ｆｈ４およびＷｈ４を６０ｍｍとした基板（基板４１Ｂ）および板厚Ｍｈ４を３０ｍｍとし、板厚Ｆｈ４およびＷｈ４を７０ｍｍとした基板（基板４１Ｃ）の３種類の基板を用いた。
【００７０】
得られたシリコン薄板６２のシリコン融液６４への浸漬方向と直交する方向における板厚の分布は、それぞれ３５４±２５μｍ（基板４１Ａ）、３５１±１９μｍ（基板４１Ｂ）および３４３±２２μｍ（基板４１Ｃ）であった。
【００７１】
また、これらのシリコン薄板６２を用いて、図９に示すフローチャートに従って、太陽電池セルを作製した。この太陽電池セルの寸法は縦×横が２ｃｍ×２ｃｍの正方形状とした。この太陽電池セルの光電変換効率を実施例１と同様の方法で測定したところ１１．８〜１２．４％であった。
【００７２】
（実施例５）
まず、一定の板厚を有する基板（板厚３０ｍｍ）を用意し、次に図５に示したような基板５１の浸漬方向に沿って設置された前後２個の加熱ヒータ５４、５５を用いて、シリコン融液６４への浸漬前に基板５１の加熱を行なった。基板５１の加熱は、シリコン融液６４への浸漬方向における前方側の加熱ヒータ５４の温度を５００℃に設定し、後方側の加熱ヒータ５５の加熱が無いパターン（加熱パターン５１Ａ）、前方側の加熱ヒータ５４を５００℃、後方側の加熱ヒータ５５を２００℃に設定したパターン（加熱パターン５１Ｂ）および前方側の加熱ヒータ５４を５００℃、後方側の加熱ヒータ５５を４００℃に設定したパターン（加熱パターン５１Ｃ）の３パターン行なった。それ以外については、実施例１と同一の条件で、シリコン薄板６２を作製した。
【００７３】
得られたシリコン薄板６２のシリコン融液６４への浸漬方向における板厚の分布は、それぞれ３３０±２０μｍ（加熱パターン５１Ａ）、３２３±１３μｍ（加熱パターン５１Ｂ）および３１３±１８μｍ（加熱パターン５１Ｃ）であった。
【００７４】
また、これらのシリコン薄板６２を用いて、図９に示すフローチャートに従って、太陽電池セルを作製した。この太陽電池セルの寸法は縦×横が２ｃｍ×２ｃｍの正方形状とした。この太陽電池セルの光電変換効率を実施例１と同様の方法で測定したところ１１．５〜１２．５％であった。
【００７５】
（比較例１）
一定の板厚を有する基板（板厚３０ｍｍ）を用い、実施例１と同一の条件で、シリコン薄板６２を作製した。このシリコン薄板６２のシリコン融液６４への浸漬方向における板厚の分布は、３８５±１２８μｍであった。また、このシリコン薄板の融液への浸漬方向に直交する方向おける板厚の分布は、３３７±３８μｍであった。
【００７６】
また、得られたシリコン薄板６２を用いて、図９に示すフローチャートに従って、太陽電池セルを作製した。この太陽電池セルの寸法は縦×横が２ｃｍ×２ｃｍの正方形状とした。この太陽電池セルの光電変換効率を実施例１と同様の方法で測定したところ１０．５％であった。
【００７７】
（評価結果）
表１に実施例１〜５および比較例１における薄板の板厚の最もバラツキの少なかったものの板厚の分布、および太陽電池の光電変換効率を示す。
【００７８】
【表１】

【００７９】
また、図１０に、実施例１〜３および実施例５と比較例１における薄板の融液への浸漬方向における板厚の最もバラツキの少なかったものの板厚の分布を示す。また、図１１に、実施例４と比較例１における薄板の融液への浸漬方向と直交する方向における板厚の最もバラツキの少なかったものの板厚の分布を示す。
【００８０】
表１および図１０からもわかるように、基板の前方側よりも後方側の板厚を大きくした基板を用いて作製した実施例１〜３における薄板は、一定の板厚を有する基板を用いて作製した比較例１における薄板と比べて板厚のバラツキがかなり少なかった。これは、基板の前方側よりも後方側の板厚を大きくすることによって、融液への浸漬時における基板底面内の温度を均一に制御できたためと考えられる。
【００８１】
また、板厚が一定であっても、浸漬方向に沿って温度差をつけて加熱された基板を用いて作製された実施例５における薄板は、基板底面を一様に同温度で加熱された基板を用いて作製された比較例１における薄板と比べて板厚のバラツキがかなり少なかった。これは、基板の前方側よりも基板の後方側を低温で加熱することによって、融液への浸漬時における基板底面内の温度を均一に制御できたためと考えられる。
【００８２】
また、表１および図１１からもわかるように、融液への浸漬方向と直交する方向における板厚を基板の中心部よりも外周部の方を大きくした基板を用いて作製した実施例４における薄板は、一定の板厚を有する基板を用いて作製した比較例１における薄板と比べて板厚のバラツキがかなり少なかった。これは、基板の外周部近傍にある加熱ヒータにより基板が加熱された場合であっても、融液への浸漬方向と直交する方向における基板の板厚を基板の中心部から外周部へ大きくすることによって、融液への浸漬時における基板底面内の温度を均一に制御できたためと考えられる。
【００８３】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８４】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、高品質の薄板を歩留まり良く連続的に安定して作製することができる薄板の製造方法とこの製造方法により得られた薄板を用いて作製した太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる基板の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図２】本発明に用いられる基板の好ましい他の例の模式的な斜視図である。
【図３】本発明に用いられる基板の好ましいさらに他の例の模式的な斜視図である。
【図４】本発明に用いられる基板の好ましいさらに他の例の模式的な斜視図である。
【図５】本発明に用いられる基板を加熱する場合の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図６】本発明に用いられる薄板の製造装置の模式的な断面図である。
【図７】本発明に用いられる基板を支持軸に固定させる好ましい一例の模式的な側面図と模式的な正面図である。
【図８】本発明に用いられる基板を支持軸に固定させる好ましい他の例の模式的な側面図である。
【図９】本発明によって得られた薄板を用いて太陽電池を作製するときの好ましい一例のフローチャートを示した図である。
【図１０】実施例１〜３および実施例５と比較例１における薄板の融液への浸漬方向における板厚の分布を示した図である。
【図１１】実施例４と比較例１における薄板の融液への浸漬方向と直交する方向における板厚の分布を示した図である。
【図１２】従来の薄板の製造方法に用いられる製造装置の模式的な断面図である。
【図１３】従来の薄板の製造方法に用いられる製造装置の可動部材に固定されている複数の基板を示した模式的な斜視図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１，５１，１０３基板、１２，２２，３２，４２，５２基板底面、１３，２３，３３，４３，５３基板上面、５４，５５，６９加熱機構、６１支持軸、６２薄板、６３，１０９坩堝、６４，１０８融液、６５加熱用ヒータ、６６，１０５坩堝台、６７，１０７断熱材、６８坩堝昇降用台、７１調整ネジ、７２フック、７３溝、８１固定基板、１００軸、１０１本体チャンバ、１０２可動部材、１０４ヒータ、１０６原料投入ポート。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a thin plate and a solar cell manufactured using the thin plate obtained by the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a thin plate used for manufacturing a solar cell, for example, there is a method of slicing an ingot manufactured by a Czochralski method or a casting method with a wire saw or the like. However, in this method, there is a problem that the slicing process is costly, and the production yield of the thin plate is deteriorated because the cutting margin by slicing results in loss of raw material.
[0003]
There is also a ribbon method in which a slicing step is not required by directly drawing a thin plate from a melt. As the ribbon method, for example, using a die having a slit-shaped opening, a melt is raised by capillary action, and a seed crystal at the upper end of the die is brought into contact with the melt, and then solidified to draw an ribbon. (Edge-defined Film-fed Growth) method, or a plate-like seed crystal is brought into contact with the surface of a melt, and a cooling gas is sprayed on a boundary between a solid and a liquid to draw a ribbon in a horizontal direction while solidification is progressing. There is a drawing method.
[0004]
However, in the EFG method, the pulling speed of octagonal tube-shaped silicon is slow, and a step of cutting the obtained silicon into wafers is required in order to flow the product through a product production line. For this reason, there were problems in terms of productivity and cost. Further, in the horizontal drawing method, since no die is used, it has been difficult to produce a thin plate having a small variation in plate thickness.
[0005]
Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a crystal sheet for the purpose of obtaining a high-quality crystal sheet. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a crystal sheet. 12, the crystal sheet manufacturing apparatus includes a main chamber 101, a heat insulating material 107 in the main chamber 101, a movable member 102 in the heat insulating material 107, a substrate 103 as a plate, a heater 104, It has a crucible base 105, a raw material input port 106, a melt 108, and a crucible 109 as a container for holding the melt 108.
[0006]
Here, the plurality of substrates 103 are fixed to the movable member 102 by bolts 110, for example, as shown in a schematic perspective view of FIG. 13, and the movable member 102 is fixed to the shaft 100. The shaft 100 rotates in the direction indicated by the arrow R. The rotation of the shaft 100 is controlled by a rotation driving mechanism (not shown) so that the rotation speed becomes a predetermined number of rotations.
[0007]
In the crystal sheet manufacturing apparatus having such a configuration, the substrate 103 comes into contact with the melt 108 by the rotation of the shaft 100, then grows the crystal sheet on the substrate 103, and thereafter is carried out of the apparatus. Then, by continuously rotating the movable member 102 fixed to the shaft 100, the crystal sheet on the substrate 103 is continuously taken out.
[0008]
However, even with the method disclosed in Patent Literature 1, a high-quality crystal sheet with little variation in plate thickness may not be obtained.
[0009]
Further, when a solar cell is manufactured using a crystal sheet having a large variation in plate thickness, characteristics such as photoelectric conversion efficiency of the solar cell may be deteriorated.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-247396 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, the present invention provides a method for manufacturing a thin plate capable of manufacturing a high-quality thin plate with a small thickness variation with a high yield, and a solar cell manufactured using the thin plate obtained by this manufacturing method. The purpose is to:
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for manufacturing a thin plate in which a thin plate is formed on a substrate surface by immersing the substrate in a melt, and the temperature in the substrate surface for forming the thin plate when the substrate is immersed in the melt is made uniform. This is a method of manufacturing a thin plate to be controlled.
[0013]
Here, in the method for manufacturing a thin plate according to the present invention, a difference in plate thickness can be provided on the substrate.
[0014]
In this case, at least one of the surfaces facing the substrate surface forming the thin plate may be inclined with respect to the substrate surface forming the thin plate.
[0015]
According to another embodiment of the method for manufacturing a thin plate according to the present invention, at least a part of the substrate can be heated and then immersed in the melt.
[0016]
In the method for manufacturing a thin plate according to the present invention, the melt may contain silicon.
[0017]
Furthermore, the present invention relates to a solar cell manufactured using the thin plate obtained by the above-described thin plate manufacturing method.
[0018]
Note that the “thin plate” in this specification may include a single crystal structure and / or a polycrystalline structure, and may include an amorphous structure.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Substrate with thickness difference)
FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of a substrate suitably used in the present invention. In FIG. 1, a substrate 11 has a substrate bottom surface 12 on which a thin plate is formed, and a substrate upper surface 13 which is a surface facing the substrate bottom surface 12. After being heated, the substrate 11 having such a shape is immersed in the melt while moving in the direction of arrow S1. Therefore, the direction in which the substrate 11 is immersed in the melt is opposite to the direction of the arrow S1. Here, in the substrate 11, the plate thickness Fh1 at the extreme end F1 on the immersion direction side of the substrate 11 in the melt (hereinafter, referred to as the "front side") and the plate thickness at the center C1 in the immersion direction of the substrate 11 are shown. The relationship between the thickness Ch1 and the plate thickness Rh1 at the end R1 on the side opposite to the immersion side (hereinafter, referred to as the “rear side”) is Fh1 <Ch1 <Rh1.
[0020]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the temperature non-uniformity of the substrate surface on which the thin plate is formed (hereinafter referred to as “substrate bottom surface”) when the substrate is immersed in the melt has an adverse effect on the thickness of the thin plate. Was found. That is, generally, a flat substrate having a constant thickness is used as the substrate, and this substrate is immersed in the melt from the front side to the rear side. When the flat substrate is immersed in the melt, the temperature of the entire substrate increases from the front side of the substrate to the rear side due to heat conduction. The side will be immersed in the melt in a more heated state. Therefore, when the substrate is immersed in the melt, a temperature difference occurs in the substrate bottom surface between the front side and the rear side of the substrate, and thus a thin plate formed between the front side and the rear side of the substrate. The thickness was uneven.
[0021]
Therefore, as shown in FIG. 1, in the substrate 11, the thickness of the substrate 11 gradually increases from the frontmost end F 1 to the rearmost end R 1. The opposing substrate upper surface 13 is inclined with respect to the substrate bottom surface 12 forming a thin plate. Due to the difference in the thickness of the substrate 11, the heat capacity of the substrate 11 increases from the front side to the rear side of the substrate 11, so that the substrate 11 proceeds from the frontmost end F1 to the rearmost end R1. Accordingly, the heat conduction inside the substrate 11 decreases.
[0022]
Therefore, even when heat is conducted from the front side to the rear side of the substrate 11 when the substrate 11 is immersed in the melt, the heat conduction from the front side to the rear side of the substrate 11 decreases, The temperatures in the front and rear substrate bottom surfaces 12 during immersion in the melt can be uniformly controlled. Therefore, when the substrate 11 is used, it is possible to produce a high-quality thin plate having a small thickness variation on the substrate bottom surface 12 with a high yield.
[0023]
Here, in the present specification, "to uniformly control the temperature in the surface of the substrate on which the thin plate is formed" means that the maximum and minimum surface temperatures of the surface of the substrate on which the thin plate is formed when the substrate is immersed in the melt. This means that the temperature is controlled so that the temperature difference from the temperature is within 10 ° C.
[0024]
FIG. 2 is a schematic perspective view of another example of a substrate suitably used in the present invention. In FIG. 2, the substrate 21 has a substrate bottom surface 22 on which a thin plate is formed, and substrate upper surfaces 23a and 23b facing the substrate bottom surface 22. After being heated, the substrate 21 having such a shape is immersed in the melt while moving in the direction of arrow S2. Therefore, the direction in which the substrate 21 is immersed in the melt is opposite to the direction of the arrow S2. Here, in the substrate 21, the plate thickness Fh2 at the frontmost end F2 of the substrate 21, the plate thickness Ch2 at the center C2 in the immersion direction of the substrate 21, and the plate thickness Rh2 at the rearmost end R2. And Fh2 << Ch2 = Rh2.
[0025]
Therefore, as shown in FIG. 2, in the substrate 21, the plate thickness is constant from the frontmost end portion F 2 to the front portion of the central portion C 2, and the plate thickness is significantly large in the central portion C 2 of the substrate 21. After that, the plate thickness is constant until the rearmost end portion R2. Due to the difference in the thickness of the substrate 21, the heat capacity of the lower portion of the substrate upper surface 23 b on the rear side is larger than that of the lower portion of the substrate upper surface 23 a on the front side of the substrate 21. Heat conduction is lower at the lower part of the substrate upper surface 23b, which is on the rear side than at the lower part of the upper surface 23a.
[0026]
Therefore, even when heat is conducted from the front side to the rear side of the substrate 21 when the substrate 21 is immersed in the melt, the heat conduction from the front side to the rear side of the substrate 21 decreases, The temperatures in the front and rear substrate bottom surfaces 22 during immersion in the melt can be uniformly controlled. Therefore, even when the substrate 21 is used, a high-quality thin plate with a small thickness variation can be manufactured on the substrate bottom surface 22 with a high yield.
[0027]
FIG. 3 is a schematic perspective view of still another example of the substrate suitably used in the present invention. In FIG. 3, the substrate 31 has a substrate bottom surface 32 on which a thin plate is formed, and substrate

upper surfaces

33a and 33b facing the substrate bottom surface 32. After being heated, the substrate 31 having such a shape is immersed in the melt while moving in the direction of arrow S3. Therefore, the direction in which the substrate 31 is immersed in the melt is opposite to the direction of the arrow S3. Here, in the substrate 31, the plate thickness Fh3 at the front end F3 on the front side of the substrate 31, the plate thickness Ch3 'at a portion before the central portion C3 in the immersion direction of the substrate 31, and the plate thickness Ch3 at the central portion C3. And the thickness Rh3 at the rearmost end R3 is Fh3 <Ch3 ′ <Ch3 <Rh3.
[0028]
Therefore, as shown in FIG. 3, in the substrate 31, the plate thickness gradually increases from the frontmost end portion F 3 on the front side of the substrate 31 to the center portion C 3, and further increases in the center portion C 3. The thickness gradually increases from the central portion C3 to the rearmost end portion R3.
[0029]
Due to the difference in the thickness of the substrate 31, the rear side has a larger heat capacity than the front side of the substrate 31, so that the heat conduction is smaller on the rear side than on the front side of the substrate 31. Therefore, the temperatures in the front and rear substrate bottom surfaces 32 when the substrate 31 is immersed in the melt can be uniformly controlled. Therefore, even when the substrate 31 is used, a high-quality thin plate with a small thickness variation can be manufactured on the substrate bottom surface 32 with a high yield.
[0030]
In the substrate 31 shown in FIG. 3, both the substrate

upper surfaces

33a and 33b are inclined with respect to the substrate bottom surface 32, but only one of the substrate

upper surfaces

33a and 33b is attached to the substrate bottom surface 32. On the other hand, it may have an inclination.
[0031]
FIG. 4 is a schematic perspective view of still another example of the substrate suitably used in the present invention. In FIG. 4, the substrate 41 has a substrate bottom surface 42 on which a thin plate is formed, and a substrate upper surface 43 which is a surface facing the substrate bottom surface 42. After being heated, the substrate 41 having such a shape is immersed in the melt while moving in the direction of arrow S4. Therefore, the direction in which the substrate 41 is immersed in the melt is opposite to the direction of the arrow S4. Here, in the substrate 41, the plate thickness Fh4 at the frontmost end F4 of the substrate 41, the plate thickness Ch4 at the central portion C4 in the immersion direction of the substrate 41, and the plate thickness Rh4 at the rearmost end R4. And Fh4 = Ch4 = Rh4. However, the relationship between the plate thickness Wh4 at the extreme end W4 on the arrow S4 'direction side, which is a direction orthogonal to the arrow S4, the plate thickness Mh4 at the central portion M4 of the substrate 41 on the arrow S4' direction side, and the above-mentioned Fh4 are as follows. , Fh4> Mh4 and Mh4 <Wh4.
[0032]
Therefore, as shown in FIG. 4, the thickness of the substrate 41 is constant in the direction of arrow S4, which is the direction of immersion of the substrate 41, but in the direction of arrow S4 ', which is the direction perpendicular to the direction of immersion, The thickness of the substrate 41 gradually decreases from the frontmost end F4 on the front side to the center M4 in the direction of the arrow S4 ', and from the center M4 to the endmost W4 on the side of the arrow S4'. Is gradually increasing.
[0033]
The melt in which the substrate is immersed is usually heated by a heater for heating installed on the outer periphery of the crucible holding the melt, but the melt temperature is lower at the center of the melt than at the outer periphery of the melt. Cheap. When a conventional flat substrate having a certain plate thickness is immersed in such a melt, the temperature difference in the bottom surface of the substrate between the central portion and the outer peripheral portion of the substrate becomes large, so that the plate thickness varies. In many cases, it was not possible to obtain a thin plate with less noise.
[0034]
Therefore, by using the substrate 41 having a larger thickness at the outer peripheral portion than at the central portion of the substrate, the heat capacity at the central portion is made smaller than that at the outer peripheral portion of the substrate 41, and the heat from the outer peripheral portion of the substrate 41 to the central portion is reduced. By increasing the conductivity, it is possible to uniformly control the temperatures in the bottom surface of the substrate 41 at the central portion and the outer peripheral portion when the substrate 41 is immersed in the melt. Therefore, even when the substrate 41 is used, a high-quality thin plate with a small thickness variation can be manufactured on the substrate bottom surface 42 with a high yield.
[0035]
In the substrate 41 shown in FIG. 4, the plate thickness of only two sides of the outer peripheral portion of the substrate is larger than the plate thickness of the central portion, but the plate thickness of all four sides of the outer peripheral portion of the substrate is The thickness may be larger than the thickness at the center.
[0036]
(Substrate heating)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a preferred example of the case where the substrate is heated. In FIG. 5, a substrate 51 has a substantially constant thickness, and has a substrate upper surface 53 and a substrate bottom surface 52. Then, after being heated, the substrate 51 is immersed in the melt while moving in the direction of arrow S5. Therefore, the direction in which the substrate 51 is immersed in the melt is opposite to the direction of the arrow S5. Here, two heating mechanisms 54 and 55 are installed in front and back along the direction of the arrow S5 which is the immersion direction of the substrate 51. By setting the heating temperature of the heating mechanism 54 installed on the front side of the substrate 51 higher than the heating temperature of the heating mechanism 55 installed on the rear side, the temperature inside the substrate bottom surface 52 on the front side is increased from the rear side. Can also be higher.
[0037]
Therefore, even when heat is conducted from the front side of the substrate 51 to the rear side by immersing the front side of the substrate 51 in the melt, the rear side of the substrate 51 is heated at a lower temperature than the front side. Accordingly, the temperature in the substrate bottom surface 52 on the front side and the rear side of the substrate 51 when the substrate 51 is immersed in the melt can be uniformly controlled. Therefore, even if the thickness of the substrate 51 is substantially constant, a high-quality thin plate with little variation in the thickness can be manufactured on the substrate bottom surface 52 with high yield.
[0038]
In the above description, the case where the substrate is heated by two heating mechanisms has been described, but the substrate may be heated by using three or more heating mechanisms. Further, even when heating the substrate using only one heating mechanism, only the front side of the substrate is heated, and the rear side of the substrate is not heated, so that the front side when the substrate is immersed in the melt is heated. Also, the temperature in the substrate bottom surface on the rear side can be controlled uniformly. Further, not only a substrate having a certain plate thickness but also a substrate having a plate thickness difference may be used.
[0039]
(manufacturing device)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a preferred example of a thin plate manufacturing apparatus used in the present invention. 6, a thin plate manufacturing apparatus includes a support shaft 61 for holding a substrate 11, a crucible 63 filled with a melt 64, and a heating crucible 63 placed around the crucible 63 for heating the crucible 63. A heater 65, a crucible base 66 for holding the crucible 63, a crucible elevating table 68 for raising and lowering the crucible 63, a heat insulating material 67, and a heating mechanism 69 for heating the substrate 11 are provided. . Although not shown, the apparatus for manufacturing a thin plate includes a means for moving the substrate 11, a means for raising and lowering the crucible base 66, a means for controlling the temperature of the heater 65 for heating, and a method for additionally adding a raw material to the melt 64. And a device such as a chamber capable of evacuating.
[0040]
The member shown in FIG. 6 is installed in a chamber having good hermeticity, and this chamber has a structure capable of performing gas replacement with an inert gas or the like after evacuation.
[0041]
In the apparatus for manufacturing a thin plate having such a configuration, the substrate 11 held on the support shaft 61 is heated by the heating mechanism 69 and then proceeds in the direction of the arrow S 1 to move the melt 64 held in the crucible 63. Immersed in The melt 64 is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point by a heater 65 for heating. Then, the thin plate 62 is formed on the bottom surface of the substrate 11. In addition, the heating mechanism 69 of the substrate 11 may be either a high-frequency induction heating system or a resistance heating system.
[0042]
Here, as a method of fixing the substrate 11 to the support shaft 61, for example, as shown in a schematic side view of FIG. 7A and a schematic front view of FIG. A method of attaching a hook 72 to the shaft 61 and hooking the hook 72 in a groove 73 on the side surface of the substrate 11 and fixing the hook 72, or as shown in a schematic side view of FIG. For example, there is a method in which the protrusions 82 provided on the upper surface side of the substrate 11 are fitted and fixed to each other.
[0043]
Here, as shown in FIG. 8, it is preferable that the convex portion 82 is provided in a portion of the substrate 11 where the plate thickness is large. In this case, the influence of the heat capacity of the fitted uneven portion can be reduced. When using a substrate having a thickness difference in a direction perpendicular to the immersion direction, such as the substrate 41 (see FIG. 4), the side surfaces of the substrate 41 are fixed using the hooks 72 shown in FIG. It is desirable to do.
[0044]
Thereafter, the substrate 11 on which the thin plate 62 is formed is carried out of the melt 64. Then, the substrate 11 is cooled by a cooling mechanism (not shown), the thin plate 62 is taken out, and the substrate 11 from which the thin plate 62 is taken out is circulated, heated by the heating mechanism 69 and then immersed again in the melt 64. . Here, the substrate 11 once carried out of the melt 64 is cooled by the cooling mechanism, and then heated by the heating mechanism 69 before being immersed in the melt 64, so that the temperature of the substrate 11 is controlled. Is preferred. By using the cooling mechanism and the heating mechanism together in this way, the variation in the thickness of the obtained thin plate 62 can be further reduced.
[0045]
As a cooling unit of the cooling mechanism for cooling the substrate 11, there are a unit for directly cooling the substrate 11, a unit for indirectly cooling the substrate 11, and the like. As a means for directly cooling the substrate 11, for example, there is a means for directly cooling the substrate 11 by blowing a gas. As a means for indirectly cooling the substrate 11, there is, for example, a means for indirectly cooling the substrate 11 with a gas or a liquid via a heat exchanger.
[0046]
Further, as the substrate 11, it is preferable to use one having excellent durability and not contaminating the growing thin plate, for example, carbon, silicon carbide, a metal having a high melting point, or a material obtained by coating these materials with another material. . Further, the bottom surface of the substrate on which the thin plate 62 is formed can be made flat, but the bottom surface of the substrate is not limited to being completely smooth and may have a specific shape.
[0047]
In the above description, the substrate 11 shown in FIG. 1 is used as the substrate for obtaining the silicon thin plate 62, but the substrate 21, the substrate 31, or the substrate 41 shown in FIGS. Alternatively, as shown in FIG. 5, a substrate having a certain thickness may be heated using a heating mechanism to provide a temperature difference on the bottom surface of the substrate on which a thin plate is formed, and then immersed in the melt.
[0048]
(Production method)
Next, a preferred example of the method for manufacturing a thin plate according to the present invention will be described in more detail by taking, as an example, a case where a silicon thin plate is obtained using the thin plate manufacturing apparatus shown in FIG.
[0049]
First, a silicon lump as a raw material, in which the concentration of boron contained is adjusted so that the specific resistance of the obtained silicon thin plate 62 becomes a predetermined value, is filled in a crucible 63 made of high-purity graphite until it becomes full. Next, the inside of the chamber (not shown) is evacuated to reduce the pressure in the chamber to a predetermined pressure. Thereafter, an argon gas is introduced into the chamber, and the argon gas is kept flowing from the upper portion of the chamber at a flow rate of 10 L / min. The reason why the argon gas is kept flowing is to obtain a clean surface of the silicon melt 64 free of impurities.
[0050]
Next, the temperature of the heater 65 is set to 1500 ° C., and the silicon mass in the crucible 63 is melted to produce a silicon melt 64. Here, it is preferable that the temperature of the heating heater 65 is not raised to 1500 ° C. at a time, but is gradually raised at a temperature rising rate of 10 to 50 ° C./min. This is because when the temperature of the heater 65 is rapidly increased, thermal stress is concentrated on the corners of the crucible 63 and the like, and the crucible 63 tends to be damaged.
[0051]
Thereafter, the temperature of the silicon melt 64 is set to 1410 ° C., and the temperature is maintained for 30 minutes to stabilize the temperature of the silicon melt 64. Then, the crucible 63 is moved to a predetermined position by using the crucible elevating table 68. At this time, the temperature of the silicon melt 64 is preferably 1400 ° C. or more and 1500 ° C. or less. When the temperature is set lower than 1400 ° C., the surface of the silicon melt 64 gradually solidifies from the wall surface of the crucible 63. If the temperature is set higher than 1500 ° C., the growth rate of the silicon thin plate 62 tends to be slow.
[0052]
Next, for example, the substrate 11 shown in FIG. 1 is moved in the direction of the arrow S1 in FIG. 6 so that the substrate bottom surface 12 of the substrate 11 contacts the silicon melt 64 to grow the silicon thin plate 62. At this time, the silicon thin plate 62 grows on the substrate bottom surface by the substrate bottom surface 12 being in contact with the silicon melt 64. The orbit of the substrate 11 for producing the silicon thin plate 62 on the bottom surface of the substrate may be a circular orbit or an elliptical orbit. In particular, it is preferable that the substrate 11 can take an arbitrary trajectory.
[0053]
The temperature of the bottom surface of the substrate 11 during immersion in the silicon melt 64 is preferably in the range of 200 to 1100 ° C. This is because the substrate 11 waiting to be immersed in the silicon melt 64 in the chamber receives the radiant heat from the silicon melt 64, so that it is difficult to maintain the temperature of the substrate bottom surface at less than 200 ° C. It is because it becomes. If the temperature of the substrate bottom surface 12 at the time of immersion in the silicon melt 64 exceeds 1100 ° C., the growth rate of the silicon thin plate 62 tends to be slow.
[0054]
In the above, the case of manufacturing the silicon thin plate 62 has been described. However, in addition to silicon, a thin plate of a semiconductor material containing germanium, gallium, arsenic, indium, phosphorus, boron, antimony, zinc, tin, or the like may be manufactured. It is also possible to produce sheets of metal material such as aluminum, nickel or iron.
[0055]
(Solar cells)
FIG. 9 shows a flowchart of a preferred example of a method for manufacturing a solar cell using the thin plate obtained according to the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 9, first, the obtained thin plate is washed (step S501). Next, the thin plate is etched (step S502). Next, the thin plate is subjected to texture etching (step S503). N on thin plate ⁺ A layer is formed (Step S504). An anti-reflection film is formed on the surface of the thin plate (Step S505). The back surface of the thin plate is etched (Step S506). An aluminum back electrode is printed on the back surface of the thin plate and baked (step S507). A silver light receiving surface electrode is printed on the light receiving surface and baked (step S508). Thus, the solar cell according to the present invention can be obtained.
[0056]
【Example】
Using the apparatus for manufacturing a thin plate shown in FIG. 6, three thin plates in each of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were produced, the thickness of the obtained thin plate was measured, and the distribution of the thickness was calculated. The thickness variation of the thin plate was evaluated. In addition, a solar cell was manufactured using the obtained thin plate, and the photoelectric conversion efficiency of the obtained solar cell was calculated to evaluate the solar cell.
[0057]
(Example 1)
First, a silicon raw material having a boron concentration adjusted so as to have a specific resistance of 1.5 Ω · cm was placed in a quartz crucible 63 protected by a high-purity carbon crucible, and fixed in a chamber.
[0058]
Then, the pressure in the chamber is increased to 10 ^-5 After reducing the pressure to about torr, argon gas was introduced into the chamber to return to normal pressure. Thereafter, the argon gas was continuously supplied from the upper portion of the chamber at a rate of 2 L / min. Next, the temperature of the heating heater was raised to 1500 ° C. at a rate of 10 ° C./min to confirm that the silicon raw material was completely dissolved. Then, the temperature of the crucible 63 was maintained at 1425 ° C. The temperature of 64 was stabilized.
[0059]
Next, a 10 mm portion of the substrate 11 having the shape shown in FIG. 1 from the substrate bottom surface 12 to the substrate upper surface 13 was immersed in a silicon melt 64 to grow a silicon thin plate 62. As the substrate 11, the thickness Fh1 at the frontmost end F1 on the silicon melt 64 is 30 mm, and the thickness Rh1 at the rearmost end R1 is 50 mm (substrate 11A) and 60 mm (substrate 11B). And 70 mm (substrate 11C). The substrate 11 was heated by the heating mechanism 69 on both sides in the substrate immersion direction so that the temperature of the substrate bottom surface 12 when the substrate 11 was immersed in the silicon melt 64 was 500 ° C. . Further, a carbon substrate was used as the substrate 11. The silicon thin plate 62 thus obtained was in the shape of a 50 mm square.
[0060]
The thickness distribution of the silicon thin plate 62 in the direction of immersion in the silicon melt 64 was 354 ± 69 μm (substrate 1A), 367 ± 56 μm (substrate 1B), and 359 ± 61 μm (substrate 1C).
[0061]
Further, using these silicon thin plates 62, solar cells were manufactured according to the flowchart shown in FIG. The dimensions of this solar cell were a square shape measuring 2 cm × 2 cm in length × width. When the photoelectric conversion efficiency of the solar cell thus obtained was calculated, it was 11.2 to 12.3%.
[0062]
The photovoltaic conversion efficiency of the photovoltaic cell was determined to be 100 mW / cm using a solar simulator having a spectrum distribution of AM1.5 in accordance with “Crystalline photovoltaic cell output measurement method (JIS C 8913 (1988))”. ² Calculated by irradiating the solar cell with light having an energy density of
[0063]
(Example 2)
A silicon thin plate 62 was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the substrate 21 shown in FIG. 2 was used. As the substrate 21, the thickness Fh2 at the frontmost end F2 on the silicon melt 64 is 30 mm, and the thickness Rh2 at the rearmost end R2 is 40 mm (substrate 21A) and 50 mm (substrate 21B), respectively. And three types of substrates each having a size of 60 mm (substrate 21C).
[0064]
The thickness distribution of the obtained silicon thin plate 62 in the direction of immersion in the silicon melt 64 was 350 ± 25 μm (substrate 21A), 354 ± 21 μm (substrate 21B) and 344 ± 29 μm (substrate 21C), respectively.
[0065]
Using these silicon thin plates 62, solar cells were manufactured according to the flowchart shown in FIG. The dimensions of this solar cell were a square shape measuring 2 cm × 2 cm in length × width. When the photoelectric conversion efficiency of this solar cell was measured by the same method as in Example 1, it was 12.2 to 12.8%.
[0066]
(Example 3)
A silicon thin plate 62 was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the substrate 31 shown in FIG. 3 was used. As the substrate 31, the plate thickness Fh3 at the frontmost end F3 is 30 mm, the plate thickness Ch3 'at the front part of the central part C3 is 40 mm, the plate thickness Ch3 at the central part C3 is 50 mm, and the rearmost end R3. (Three-layer board 31A), a board Fh3 of 30 mm, a board thickness Ch3 ′ of 45 mm, a board thickness Ch3 of 55 mm and a board thickness Rh3 of 70 mm (board 31B), and a board thickness Fh3 And a substrate (substrate 31C) having a thickness of 30 mm, a thickness of Ch3 'of 50 mm, a thickness of Ch3 of 60 mm, and a thickness of Rh3 of 80 mm (substrate 31C).
[0067]
The thickness distribution of the obtained silicon thin plate 62 in the direction of immersion in the silicon melt 64 was 353 ± 19 μm (substrate 31A), 342 ± 12 μm (substrate 31B), and 339 ± 17 μm (substrate 31C).
[0068]
Using these silicon thin plates, solar cells were manufactured according to the flowchart shown in FIG. The dimensions of this solar cell were a square shape measuring 2 cm × 2 cm in length × width. When the photoelectric conversion efficiency of this solar cell was measured by the same method as in Example 1, it was 12.5 to 13.1%.
[0069]
(Example 4)
A silicon thin plate 62 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the substrate 41 shown in FIG. 4 was used. As the substrate 41, a substrate (substrate 41A) having a plate thickness Mh4 of 30 mm at the central portion M4 and 50 mm of the plate thicknesses Fh4 and Wh4 at the outer peripheral portions F4 and W4, a plate thickness Mh4 of 30 mm, and plate thicknesses Fh4 and Wh4 A substrate (substrate 41B) having a thickness of 60 mm and a substrate (substrate 41C) having a thickness Mh4 of 30 mm and thicknesses Fh4 and Wh4 of 70 mm were used.
[0070]
The thickness distribution of the obtained silicon thin plate 62 in the direction perpendicular to the direction of immersion in the silicon melt 64 is 354 ± 25 μm (substrate 41A), 351 ± 19 μm (substrate 41B) and 343 ± 22 μm (substrate 41C), respectively. Met.
[0071]
Using these silicon thin plates 62, solar cells were manufactured according to the flowchart shown in FIG. The dimensions of this solar cell were a square shape measuring 2 cm × 2 cm in length × width. When the photoelectric conversion efficiency of this solar cell was measured in the same manner as in Example 1, it was 11.8 to 12.4%.
[0072]
(Example 5)
First, a substrate (plate thickness 30 mm) having a certain plate thickness is prepared, and then two front and rear heaters 54 and 55 installed along the immersion direction of the substrate 51 as shown in FIG. 5 are used. The substrate 51 was heated before being immersed in the silicon melt 64. The heating of the substrate 51 is performed by setting the temperature of the heater 54 on the front side in the direction of immersion in the silicon melt 64 to 500 ° C., the pattern without heating by the heater 55 on the rear side (heating pattern 51A), and the pattern on the front side. A pattern in which the heater 54 is set to 500 ° C. and the rear heater 55 is set to 200 ° C. (heating pattern 51B), and a pattern in which the front heater 54 is set to 500 ° C. and the rear heater 55 is set to 400 ° C. Three heating patterns 51C) were performed. Otherwise, a silicon thin plate 62 was manufactured under the same conditions as in Example 1.
[0073]
The thickness distribution of the obtained silicon thin plate 62 in the direction of immersion in the silicon melt 64 is 330 ± 20 μm (heating pattern 51A), 323 ± 13 μm (heating pattern 51B) and 313 ± 18 μm (heating pattern 51C). there were.
[0074]
Using these silicon thin plates 62, solar cells were manufactured according to the flowchart shown in FIG. The dimensions of this solar cell were a square shape measuring 2 cm × 2 cm in length × width. When the photoelectric conversion efficiency of this solar cell was measured by the same method as in Example 1, it was 11.5-12.5%.
[0075]
(Comparative Example 1)
Using a substrate having a constant plate thickness (plate thickness 30 mm), a silicon thin plate 62 was produced under the same conditions as in Example 1. The distribution of the thickness of the silicon thin plate 62 in the direction of immersion in the silicon melt 64 was 385 ± 128 μm. The distribution of the thickness of the silicon thin plate in the direction perpendicular to the direction of immersion in the melt was 337 ± 38 μm.
[0076]
Further, using the obtained silicon thin plate 62, a solar cell was manufactured according to the flowchart shown in FIG. The dimensions of this solar cell were a square shape measuring 2 cm × 2 cm in length × width. The photoelectric conversion efficiency of this solar cell was measured by the same method as in Example 1, and it was 10.5%.
[0077]
(Evaluation results)
Table 1 shows the distribution of the thickness of the thin plates in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 with the least variation, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell.
[0078]
[Table 1]

[0079]
FIG. 10 shows the thickness distribution of the thinnest plates in Examples 1 to 3 and 5 and Comparative Example 1 in the direction in which the thin plates were immersed in the melt with the least variation. FIG. 11 shows the distribution of the thickness of the thin plate in Example 4 and Comparative Example 1 in the direction perpendicular to the direction of immersion in the melt, with the smallest variation in the thickness.
[0080]
As can be seen from Table 1 and FIG. 10, the thin plates in Examples 1 to 3 manufactured using a substrate having a larger thickness on the rear side than on the front side of the substrate use a substrate having a constant thickness. The thickness variation was considerably smaller than the thin plate of Comparative Example 1 produced. This is considered to be because the temperature in the bottom surface of the substrate at the time of immersion in the melt could be controlled uniformly by increasing the thickness of the rear side of the substrate from the front side.
[0081]
In addition, even when the plate thickness was constant, the thin plate in Example 5 manufactured using a substrate heated with a temperature difference along the immersion direction was uniformly heated on the bottom surface of the substrate at the same temperature. Compared with the thin plate of Comparative Example 1 manufactured using the substrate, the thickness variation was considerably smaller. This is considered to be because the temperature in the bottom surface of the substrate during immersion in the melt could be controlled uniformly by heating the rear side of the substrate at a lower temperature than the front side of the substrate.
[0082]
In addition, as can be seen from Table 1 and FIG. 11, in Example 4 manufactured using a substrate in which the plate thickness in the direction perpendicular to the direction of immersion in the melt was larger at the outer peripheral portion than at the central portion of the substrate. The thickness of the thin plate was considerably smaller than that of the thin plate of Comparative Example 1 manufactured using a substrate having a certain thickness. This increases the thickness of the substrate in the direction perpendicular to the direction of immersion in the melt from the center to the outer periphery of the substrate, even when the substrate is heated by a heater near the outer periphery of the substrate. This is considered to be because the temperature in the bottom surface of the substrate during the immersion in the melt could be controlled uniformly.
[0083]
The embodiments and examples disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a method of manufacturing a thin plate capable of continuously and stably manufacturing a high-quality thin plate with good yield and a solar cell manufactured by using the thin plate obtained by this manufacturing method are provided. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a preferred example of a substrate used in the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of another preferred example of a substrate used in the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of still another preferred example of the substrate used in the present invention.
FIG. 4 is a schematic perspective view of still another preferred example of the substrate used in the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a preferred example when a substrate used in the present invention is heated.
FIG. 6 is a schematic sectional view of an apparatus for manufacturing a thin plate used in the present invention.
7A and 7B are a schematic side view and a schematic front view of a preferred example of fixing a substrate used in the present invention to a support shaft.
FIG. 8 is a schematic side view of another preferred example of fixing a substrate used in the present invention to a support shaft.
FIG. 9 is a flowchart showing a preferred example of a process for producing a solar cell using the thin plate obtained according to the present invention.
FIG. 10 is a view showing the distribution of the plate thickness in the direction of immersion of the thin plate in the melt in Examples 1 to 3, and Example 5 and Comparative Example 1.
FIG. 11 is a view showing the distribution of the plate thickness in a direction perpendicular to the direction of immersion of the thin plate in the melt in Example 4 and Comparative Example 1.
FIG. 12 is a schematic sectional view of a manufacturing apparatus used in a conventional thin plate manufacturing method.
FIG. 13 is a schematic perspective view showing a plurality of substrates fixed to a movable member of a manufacturing apparatus used in a conventional thin plate manufacturing method.
[Explanation of symbols]
11, 21, 31, 41, 51, 103 substrate, 12, 22, 32, 42, 52 substrate bottom surface, 13, 23, 33, 43, 53 substrate upper surface, 54, 55, 69 heating mechanism, 61 support shaft, 62 Thin plate, 63,109 crucible, 64,108 melt, 65 heater, 66,105 crucible stand, 67,107 heat insulating material, 68 crucible elevating stand, 71 adjusting screw, 72 hook, 73 groove, 81 fixed substrate, 100 axis, 101 body chamber, 102 movable member, 104 heater, 106 material input port.

Claims

A method for manufacturing a thin plate, wherein a thin plate is formed on a substrate surface by immersing the substrate in a melt, wherein the temperature in the surface of the substrate forming the thin plate when the substrate is immersed in the melt is uniformly controlled. A method for producing a thin plate characterized by the following.

The method for manufacturing a thin plate according to claim 1, wherein a thickness difference is provided on the substrate.

The method for manufacturing a thin plate according to claim 2, wherein at least one surface facing the substrate surface forming the thin plate has an inclination with respect to the substrate surface forming the thin plate.

The method for producing a thin plate according to claim 1, wherein the substrate is immersed in a melt after heating at least a part of the substrate.

The method for producing a thin plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the melt contains silicon.

A solar cell manufactured using a thin plate obtained by the thin plate manufacturing method according to claim 1.