JP2005500702A5 - - Google Patents

Claims (39)

1. 基板又はスーパーストレート支持材料の透明シート上に薄膜光電池装置を製造する方法であって、
   ａ）ＳｉＯ _２ ゾル−ゲル内に所定濃度のテクスチャリング粒子の混合物を含む液状の薄膜材料の容器内に支持材料をディップする段階と；
   ｂ）露出された表面上に、単一層にテクスチャリング粒子を堆積するように支持材料を取り出す段階であって、単一層内の粒子間隔が、ゾルーゲル内の粒子の濃度及び溶液からの支持材料の引き出し速度を調整することによって制御される段階と；
   ｃ）支持材料上にテクスチャーされた膜を形成するように液体膜材料を硬化する段階であって、硬化後に、テクスチャリング膜が、ＳｉＯ _２ マトリックス内に束縛されたテクスチャリング粒子を含む段階と；
   ｄ）テクスチャーされた膜上に半導体材料薄膜を形成する段階と；及び
   ｅ）半導体材料薄膜の中に光電池装置を作製する段階と；
   を備えた方法。
2. 硬化後におけるテクスチャリング粒子の直径が、ＳｉＯ _２ 膜の厚さよりも大きい請求項１に記載の方法。
3. テクスチャーされる膜が、滑らかなＳｉＯ_２膜に配置された単球ＳｉＯ_２粒子を含むＳｉＯ_２層である請求項１又は２に記載の方法。
4. 単球粒子が硬化後に直径０．１−２μｍの範囲である請求項３に記載の方法。
5. 単球粒子が硬化後に直径０．５−０．９μｍの範囲である請求項３に記載の方法。
6. 単球粒子が硬化後に直径０．６５−０．７５μｍの範囲である請求項３に記載の方法。
7. 滑らかなＳｉＯ_２膜が硬化後に、単球粒子の直径の０．２−０．８倍の範囲の膜厚を有する請求項３から６のいずれか一項に記載の方法。
8. ＳｉＯ_２膜が硬化後に、粒子直径の０．３５−０．５倍の範囲である請求項７に記載の方法。
9. ＳｉＯ_２膜が硬化後に、０．２５−０．３５μｍの範囲である請求項７に記載の方法。
10. 硬化段階が、３００℃−６００℃の範囲の温度でテクスチャーされた膜を焼結することを含む請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 独立した反射防止層は、テクスチャーされた膜と半導体膜との間に配置してバリア層として作用する請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 独立した反射防止層は、１／４波長±２０％に等しい層厚を有する請求項１１に記載の方法。
13. 半導体膜はシリコンであり、独立した反射防止層は窒化シリコンであり、窒化シリコン層の層厚は７０ｎｍ±２０％である請求項１１または１２のいずれかに記載の方法。
14. 破砕クォーツをガラスゾルの中に混合し、その混合物を支持材料の基板表面に付け、さらにガラスゾルを焼結して誘電体層を形成するために加熱することによって、テクスチャーされた膜を表面支持材料に付ける請求項１又は２に記載の方法。
15. 破砕クォーツが０．５−３μｍのオーダーの粒子直径を有する請求項３に記載の方法。
16. 破砕クォーツが１−２μｍのオーダーの粒子直径を有する請求項３に記載の方法。
17. ゾル−ゲルテクスチャリング溶液が、特定の用途に使用するための所要膜厚にできるように調整された低粘度を有する請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. ＳｉＯ_２層の膜厚は、基板材料がテクスチャリング溶液から引き出す速度によって決定される請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. ＳｉＯ_２粒子を、各粒子が粒子直径の０倍−５倍の長さ範囲の距離だけ周囲の粒子から離隔するように、堆積する請求項２から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 各粒子が、粒子直径の０倍−３倍の範囲の距離だけ周囲の粒子から離隔している請求項１９に記載の方法。
21. 薄膜を乾燥する大気中の湿度によって粒子間隔を制御する請求項１９又は２０に記載の方法。
22. シートが複数の点で支持されるように支持フレーム上に支持材料シートを配置し、支持材料シートを浸すことができるのに十分なテクスチャリング溶液のベッセル内に、フレーム及び支持されたシートを降ろしそして引き上げることによって、支持材料のディッピングを実施する請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法。
23. シートが４点だけで支持される請求項２２に記載の方法。
24. 薄膜光電池装置が結晶シリコン薄膜太陽電池である請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 薄膜太陽電池がアモルファスシリコン薄膜太陽電池である請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法。
26. 透明導電膜をテクスチャーされた膜上に形成し、シリコン薄膜を透明導電膜上に形成する請求項２５に記載の方法。
27. テクスチャリング粒子を含むテクスチャリング膜が透明導電膜である請求項２５に記載の方法。
28. テクスチャーされた表面フィーチャーのスケールが０．０１−１０μｍの範囲である請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
29. フィーチャーサイズの下部リミットが結晶シリコン中の光の波長のオーダーである請求項２８に記載の方法。
30. フィーチャーサイズの下部リミットが０．０３μｍのオーダーである請求項２８に記載の方法。
31. テクスチャリングが、シリコン膜の膜厚より大きな寸法を有する大きなスケールフィーチャーを含む請求項２８から３０のいずれか一項に記載の方法。
32. テクスチャリング層が、シリコン膜の膜厚の０．５−０．２倍の範囲のスケールを有する表面フィーチャーを含む請求項２８から３１のいずれか一項に記載の方法。
33. シリコン膜の膜厚は５μｍより薄い請求項２４から３２のいずれか一項に記載の方法。
34. シリコン膜の膜厚は２μｍ若しくはそれ以下である請求項３３に記載の方法。
35. シリコン膜の膜厚は少なくとも０．５μｍ若しくはそれ以上である請求項２４から３４のいずれか一項に記載の方法。
36. シリコン膜の膜厚は１μｍ若しくはそれ以上である請求項３５に記載の方法。
37. 支持材料から遠い側のシリコン膜の表面がその上に形成されて反射材料を有する請求項２４から２７のいずれかに一項に記載の方法。
38. 反射材料は電池のアクティブ領域に接触させるために使用されるメタライゼーション構造である請求項３７に記載の方法。
39. メタライゼーション構造が、絶縁層の分だけシリコンの背面の大部分から離間している請求項３８に記載の方法。