JP2008524865A - 光電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、複合リボン（２０）を形成するカーボンリボン（１０）上で連続的に堆積される半導体材料の少なくとも１つの層に光電池を形成する光電池の製造方法に関し、前記層はカーボンリボンと接触する面と反対側に自由面（２２、２４）を有している。本発明によると、前記層上の前記光電池の光発電機能を付与するために、カーボンリボンを除去する前に前記半導体材料の層に前記自由面（２２、２４）から少なくとも１つの処理（２８）が施される。本発明は、光電池の製造における生産性を増大させることを可能にし、その電池は非常に薄くすることができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体材料の、特にシリコンのリボン又はストリップ上に光電池を形成する光電池の製造方法を提供する。
さらに大面積の、特にソーラーパネル用光電池を製造するための一つの解決策として、多結晶質シリコン層で両面がそれぞれ覆われたカーボンリボンからなる複合リボンを用いたものがある。そのカーボンリボンは、好ましくは垂直に、シリコンの溶融槽を連続的に通過する。そのカーボンリボンの両面は、溶融槽を出るとそれぞれ薄いシリコン層で覆われる。これにより、シリコン・カーボン・シリコンの複合リボンが生産される。この方法は「基板上のリボングロース（ｒｉｂｂｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ：ＲＧＳ）」として知られており、様々な特許、例えばＦＲ２，３８６，３５９、ＦＲ２，５５０，９６５、及びＦＲ２，５６８，４９０中に記載されている。それは、厚さ５０マイクロメータ（μｍ）位の薄いシリコン層を得るのに用いられる。しかし、そのような薄い層は、脆くて取扱いが難しい。そのため、この方法で製造されるような層は、一般的に１５０μｍ以上の厚さを有している。
複合リボンは、小面積（例えば１２．５センチメートル（ｃｍ）×１２．５ｃｍ）の複合プレートに切り分けられる。それから、これらの複合プレートは、カーボンリボンを燃焼除去する（ｂｕｒｎ ｏｆｆ）ために酸素含有ガス中で１０００℃に近い温度に加熱される。「燃焼除去」と呼ばれるこの処理は、例えば特許ＦＲ２，５２９，１８９に記載されている。各複合プレートから始め、これにより、前記複合プレートと同じ、すなわち小面積の２枚のシリコンの薄いプレートが生産される。その後、シリコンプレートは、光電池に要求される様々な処理、すなわち製造される電池のタイプにより異なる処理が施される。一般に、燃焼除去後、表面及び裏面が還元され、少なくとも一面上に先駆材（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）を拡散させることによりジャンクションが形成され、反射防止層が表面上に形成されて、電気的コンタクトが形成される。
そのプレートの形成方法は、相対的に厚い（厚さ１５０μｍ以上の）小面積のプレートを製造するのに適した断続的な方法であり、それは、結晶質のシリコンプレートからなる光電池を製造する現在の技術によく組入れられている。
しかしながら、結晶質のシリコン技術を用いて光電池の電気を経済的に魅力的に得るために、非常に薄く（３０μｍ乃至１００μｍの範囲の厚さ）、高い光発電変換効率を示す光電池を提供することが望まれる。
このような情況において、上記の方法は、１５０μｍ未満の厚さの薄いプレートを取り扱う際に大きな問題に直面する。薄いため脆く、ハイレベルの残留応力がある大面積のそれら薄いプレートに対して大処理量（１時間あたり１０００個以上のユニット）で実行される多重の処理操作により、製造歩留りの大幅な減少を招くことになる。
本発明は、光電池の製作費を削減するとともに製造歩留りを増大することができ、大きな長さの電池を得ることができる光電池の製造方法を提供するものである。この製造方法は、３０μｍ乃至１００μｍの範囲にあって、特に、非常に薄い光電池に適用するのに優れているが、さらに厚い光電池にも適用可能である。
より詳細に、本発明は、複合リボンを形成するカーボンリボン上に連続的に堆積する半導体材料の少なくとも一層に光電池を形成する光電池の製造方法に関し、前記層はカーボンリボンと接触する面の反対側に自由面を有している。この製造方法において、前記光電池の光発電機能を付与するために、カーボンリボンを除去する前に前記半導体材料の層にその自由面から少なくとも１つの処理が施される。
一実施形態において、前記光電池の裏面を構成する前記自由面に先駆材料を堆積することにより複数のコンタクトゾーン（光電池のベースを形成）を形成する段階を有し、前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプｎ又はｐを保持するドーパント要素、例えばホウ素又はリンを含む。
別の実施形態において、前記処理は、前記光電池の裏面を構成する前記自由面に先駆材料を堆積することにより複数のジャンクションゾーン（光電池のエミッタを形成）を形成する段階を有し、前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプを変更するドーパント要素、例えばホウ素又はリンを含む。前記処理は、例えば、前記自由面上に酸化材料を堆積することにより、前記ジャンクションゾーン（エミッタ）から前記コンタクトゾーン（ベース）を電気的に絶縁する複数のゾーンを形成する段階を有することができる。
別の実施形態において、前記処理は、前記光電池の表面を構成する前記自由面（２２、２４）に先駆材料を堆積することにより複数のジャンクションゾーンを形成する段階を有し、前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプを変更するドーパント要素、例えばホウ素又はリンを含む。
別の実施形態において、前記処理は、前記半導体材料の層に孔をあけ、例えばレーザーにより、前記自由面に大略垂直に穿孔する段階を有し、前記孔は、前記半導体材料の層を貫通している。
別の実施形態において、前記穿孔は、例えばレーザーアブレーション、ウォータージェット補助式レーザーアブレーション、あるいはプラズマクリーニング（プラズマアブレーション）により行われる。
一実施形態において、前記光電池の裏面を構成する前記自由面に先駆材料を堆積することにより複数のコンタクトゾーン（光電池のベースを形成）を形成する段階を有し、前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプｎ又はｐを保持するドーパント要素、例えばホウ素又はリンを含む。
別の実施形態において、前記処理は、前記光電池の裏面を構成する前記自由面に先駆材料を堆積することにより複数のジャンクションゾーン（光電池のエミッタを形成）を形成する段階を有し、前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプを変更するドーパント要素、例えばホウ素又はリンを含む。前記処理は、例えば、前記自由面上に酸化材料を堆積することにより、前記ジャンクションゾーン（エミッタ）から前記コンタクトゾーン（ベース）を電気的に絶縁する複数のゾーンを形成する段階を有することができる。
別の実施形態において、前記処理は、前記光電池の表面を構成する前記自由面（２２、２４）に先駆材料を堆積することにより複数のジャンクションゾーンを形成する段階を有し、前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプを変更するドーパント要素、例えばホウ素又はリンを含む。
別の実施形態において、前記処理は、前記半導体材料の層に孔をあけ、例えばレーザーにより、前記自由面に大略垂直に穿孔する段階を有し、前記孔は、前記半導体材料の層を貫通している。
別の実施形態において、前記穿孔は、例えばレーザーアブレーション、ウォータージェット補助式レーザーアブレーション、あるいはプラズマクリーニング（プラズマアブレーション）により行われる。
カーボンリボンは、好ましくは、上記の処理の少なくとも一つを実施した後に燃焼除去により排除される。前記ドーパントは、前記カーボンリボンの燃焼除去の間に、前記先駆材料から前記半導体材料の中に拡散されうる。
上記の処理の全て又は幾つかは、連続的に実行されうる。あるいは、前記複合リボンは、大きな長さの複合ストリップを形成するように切り分けられ、前記処理は前記複合ストリップに施されうる（すなわち、カーボンリボンを除去するのに先立って）。例として、前記複合ストリップの長さは、１．０ｍ乃至４．５０ｍの範囲でありうる。
前記製造方法の一実施形態において、大きな長さの半導体材料のストリップは、前記複合ストリップから前記カーボンを除去することにより得られ、そして以下の処理：前記光電池の表面のきめ処理；ジャンクションゾーンの形成；前記光電池の表面上への反射防止層の形成；前記光電池の表面及び裏面上の電気的コンタクトの形成；の少なくとも１つが前記半導体材料のストリップ上に施される。
前記半導体材料は、好ましくはシリコンである。例として、前記先駆材料は、ｐ型ドーピングを増す要求があるときはホウ素酸化物（しばしば追加的にアルミニウム酸化物）を、ｎ型のドーピングを増す要求があるときはリン酸化物をベースとする。前記複合リボンは、有利にはＲＧＳ法により形成され、前記リボンは、有利には前記カーボンリボンの両側に半導体材料の２つの層を有し、前記半導体材料の２つの層は、それぞれ前記処理が施される自由面を有している。
上記の処理の全て又は幾つかは、連続的に実行されうる。あるいは、前記複合リボンは、大きな長さの複合ストリップを形成するように切り分けられ、前記処理は前記複合ストリップに施されうる（すなわち、カーボンリボンを除去するのに先立って）。例として、前記複合ストリップの長さは、１．０ｍ乃至４．５０ｍの範囲でありうる。
前記製造方法の一実施形態において、大きな長さの半導体材料のストリップは、前記複合ストリップから前記カーボンを除去することにより得られ、そして以下の処理：前記光電池の表面のきめ処理；ジャンクションゾーンの形成；前記光電池の表面上への反射防止層の形成；前記光電池の表面及び裏面上の電気的コンタクトの形成；の少なくとも１つが前記半導体材料のストリップ上に施される。
前記半導体材料は、好ましくはシリコンである。例として、前記先駆材料は、ｐ型ドーピングを増す要求があるときはホウ素酸化物（しばしば追加的にアルミニウム酸化物）を、ｎ型のドーピングを増す要求があるときはリン酸化物をベースとする。前記複合リボンは、有利にはＲＧＳ法により形成され、前記リボンは、有利には前記カーボンリボンの両側に半導体材料の２つの層を有し、前記半導体材料の２つの層は、それぞれ前記処理が施される自由面を有している。
本発明は、多くの利点を奏する。第一に、複合リボン内にカーボンリボンが存在する利点は次の通りである：
・カーボン基板の各反対面上に３００μｍ乃至５０μｍの範囲に調整できる厚さの平面シリコン膜が連続的に堆積される点；
・引抜き機構から出る複合リボンは柔軟で、厚さが薄いシリコン膜が提供される点；
・カーボンと接触しているシリコン膜の面は、これらの膜がカーボンリボンから分離されるまで保護され続ける点；そして
・簡単にカーボンと接触していた膜の表面をきめ処理し易い点。
・カーボン基板の各反対面上に３００μｍ乃至５０μｍの範囲に調整できる厚さの平面シリコン膜が連続的に堆積される点；
・引抜き機構から出る複合リボンは柔軟で、厚さが薄いシリコン膜が提供される点；
・カーボンと接触しているシリコン膜の面は、これらの膜がカーボンリボンから分離されるまで保護され続ける点；そして
・簡単にカーボンと接触していた膜の表面をきめ処理し易い点。
さらに、本発明は、多くの機会に様々な処理を行う必要がある小面積プレート上で実施される従来の製造方法と比べて、大きな長さのストリップを用いて連続的又は準連続的で自動化に好適な製造方法を実施することにより、薄い又は厚い光電池の製造コストを削減する。前記非常に薄い光電池の製造歩留りは、特に燃焼除去処理に先立ち実施される処理におけるサポートとして役立つカーボンリボンの存在のため、そのサポートにより破壊のリスクが減少することから従来の製造方法によるものより大きい。
また、光発電モジュールのサイズに整合する大きな長さを有し、柔軟で、それらの裏面上に共面コンタクト（ｃｏｐｌａｎａｒ ｃｏｎｔａｃｔｓ）を有する光電池を得ることができる。このような薄い電池は、オプションで湾曲することができる。光電池の光発電変換効率は、薄いシリコン層であること、及び裏面に挟み込まれ挿通するコンタクトを備えた組合せバックコンタクト（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ ｂａｃｋ ｃｏｎｔａｃｔ：ＩＢＣ）型電池（電池の表面に何も電気的コンタクトがなく、そのため表面の全面積が入射光を受けるのに用いられる）の製造が可能であることにより、従来の光電池のものに比べて高い。
以下に、限定されない例示と本発明の様々な実施の形態を示す図である図１（唯一の図）を参照し、多数の実施の形態を説明することにより、本発明の他の利点と特徴を明らかにする。
図１に示された実施形態は、２５０μｍ乃至５０μｍの範囲の厚さの多結晶質シリコンの薄いプレートが得られるＲＧＳ法を利用する。この方法において、厚さ約２２０μｍで幅１２．５ｃｍのカーボンリボン１０が、引抜き機構１４に含まれている溶融したシリコン１２の溶融槽を通して垂直に連続的に移動する。そのカーボンリボンが出るシリコンの溶融槽の表面で、カーボンリボン１０の２つの面に多結晶質シリコンの２つの層１６及び１８が堆積して付着する。そのシリコンの層の厚さは、特に、溶融槽を通るカーボンリボンの進行速度に依存し、速度が増大するにつれて厚さが減少する。例として、毎分１０センチメートル（ｃｍ／ｍｉｎ）に近い進行速度に対して８０μｍ以下の厚さが得られる。溶融槽の出口で、カーボンリボンを取り囲むシリコンの２つの薄い層１６及び１８からなる複合リボン２０が得られる。層１６は、カーボンリボン１０に接触している一つの面と「自由面」である対面２２とを有している。同様に、層１８はカーボンリボン１０に接触している一つの面と「自由面」である反対面２４とを有している。
本発明において、カーボンリボンからシリコンの層を分離する前に、一つ以上の処理でシリコンの２つの層のそれぞれの自由面２２、２４から行う処理が直接複合リボンに施される。従って、引抜き機構１４から出ると、複合リボン（シリコン・カーボン・シリコン）は直に個々のプレートに切り分けられず、それ以降に光電池を形成するために個々に処理される。そればかりでなく、本発明では、カーボンリボンにより得られるサポートを利用して、複合リボン２０又は大きい長さの複合ストリップに、最終的な光電池を製造するのに必要な可能な限りの多くの処理が施される。
引抜き機構から出る際に、本発明の２つの可能な実施形態のバリエーションがある。
最初のバリエーション形態において、カーボンリボンを除去する段階に最大数の操作を据えて処理が複合リボンに連続的に施される。引抜き機構１４の出口で、複合リボン２０は、垂直姿勢から水平姿勢に移り変わるようにローラー２６により９０°屈曲される。複合リボン２０が損傷なく屈曲されるように十分に柔軟であって、シリコン層の厚さが薄く、例えば１００μｍ以下であれば、このバリエーション形態をとることができる。
最初のバリエーション形態において、カーボンリボンを除去する段階に最大数の操作を据えて処理が複合リボンに連続的に施される。引抜き機構１４の出口で、複合リボン２０は、垂直姿勢から水平姿勢に移り変わるようにローラー２６により９０°屈曲される。複合リボン２０が損傷なく屈曲されるように十分に柔軟であって、シリコン層の厚さが薄く、例えば１００μｍ以下であれば、このバリエーション形態をとることができる。
それでも、このバリエーション形態は、複合リボンの曲率半径を実際に容認できる値、例えば約０．５μｍ以下に減少させるために、リボンを曲げる前に、複合リボンの両側面からシリコンの堆積を除去することを暗示している。この処理は、レーザーアブレーション、ウォータージェット補助レーザーアブレーション、プラズマにより、又はその他のあらゆる適宜な解決策により実行される。全ての状況の下で、カーボンリボンの端面は露出される。この処理は、また他の異なる実施形態でも実施されるが、形成工程の後で、遅くともカーボンリボンを除去する前に実施する必要がある。複合リボンの曲率半径は、リボンの湾曲した長手方向全体の外面（伸長面）上及び特に切削端面に近接して付着する除去可能な重合体フィルムを適用することによりさらに減少させることができる。屈曲後に、複合リボンは連続的に様々な処理が施されるチャンバ２８に配送される。
最初のバリエーション形態において、複合リボンは、大きな長さＬ、一般的に１．０ｍ乃至４．５ｍの範囲のストリップ３６に切り分けられる。このバリエーション形態は、厚さが比較的大きい、一般に１００μｍ乃至１５０μｍより大きく、特に２００μｍに近い厚さのシリコンに対して好適である。このバリエーション形態は、また、一方の処理ステーションから別の処理ステーションまでの最適な処理速度が相互に合致しないか、又は製造方法として全体の生産性のロスを伴う場合に選定される。複合ストリップ３６は、できる限り並列作動する複数の引抜き機構１４から出て、チャンバ２８に送置されてその中で処理される。
チャンバ２８で、複合リボン２０又は大きい長さＬの複合ストリップ３６のシリコン層は、カーボンリボンを除去する前に光電池に光発電機能を付与するようにそれらの自由面２２及び２４を介して作用する一つ以上の従来の処理が施される。自由面は、施された処理に依存する光電池の表面あるいは裏面を構成する。これらの処理の目的は、ジャンクションゾーン（ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ）及び／又はコンタクトゾーン（ｃｏｎｔａｃｔ ｚｏｎｅｓ）及び／又は電気的絶縁ゾーンを形成することである。ジャンクション及びコンタクトゾーンは、例えば、自由面の所定の位置に堆積するドーパント要素を保持している先駆材から形成される。形成される光電池がメタライゼーション・ラップ・スルー（ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｗｒａｐ ｔｈｒｏｕｇｈ：ＭＷＴ）タイプである場合、光電池の表面上のジャンクションゾーンと裏面上のジャンクションゾーンとの間の電気的コンタクトを提供するために、及び／又は以下のカーボンリボンを除去するステップを改善するために、孔（ｈｏｌｅｓ）が、また、まさに層を形成しているシリコン層を貫通してレーザーにより穿孔される。孔は、ジャンクションゾーンを形成する前に形成される。
これらの処理の間、カーボンリボンは、サポートとして、また拡散バリアとしても作用することが観察される。
これらの処理の間、カーボンリボンは、サポートとして、また拡散バリアとしても作用することが観察される。
以下の処理は、同時にカーボンリボンを除去し、先駆材から半導体材料の中にドーパント（ｄｏｐａｎｔ）を拡散させる段階を有している。この処理を行うために、複合リボン２０は連続的に開放オーブン３０内に侵入する。これに代えて、複合リボンは、チャンバ２８の出口で例えば１．５ｍ乃至４．５ｍ範囲の大きい長さの複合ストリップに切り分けられてもよい。これらのストリップとまたチャンバ２８から出るストリップ３６とも、オーブン３０内でグループ分けされ、その中で大量の処理が施されることにより、コストが削減される。オーブン３０を通過して連続的に移動するリボンに関して、カーボンリボン（シリコン堆積が除去された）の両側面及びオプションの貫通孔（ＭＷＴ構造として既に存在している）から始まる酸化処理により、カーボンリボンが高温（１０００℃近辺）で除去される。カーボンリボンを除去するこの方法において、シリコン層は、自立したシリコンストリップ３８を生産するために分離される。燃焼除去オーブン３０内の温度プロフィール、その長さ、及び複合リボン２０又は複合ストリップ３６の移動の速度は、チャンバ２８内で堆積されるメタリックコンタクト及びジャンクションゾーン中のドーパントの拡散を最適化するとともに十分な速さでカーボンリボンを燃焼させるように最適化される。全ての状況の下で、リボンの幅、拡散先駆材フィルムのドーパント成分、及び燃焼除去期間と温度は、製造方法の生産性と光発電変換効率を考慮する全体の情況において最適化される独立のパラメータである。
燃焼除去後のシリコンストリップ３８は、連続的な要素（連続的な方法において）、例えば約１００メートルの長さ、もしくは数メートルの長さのシリコンストリップである。これらのストリップは、光電池の形成を仕上げる全ての継続する処理において、柔軟で、屈曲される場合も屈曲されない場合にも適応する。これらの処理は、長方形３２により象徴的に表されており、当業者によく知られている。それらの処理は慣例的に小面積のプレートに実施されるのに対して、本発明では、それらの処理は大きな長さのストリップに実施される。それらの処理は、シリコンストリップの自由面から反対面を還元する（例えば、大気圧でプラズマを用いて）段階、拡散（従来の光電池及びＭＷＴ光電池用の）により面上にｎ＋／ｐ又はｐ＋／ｎジャンクションを形成する段階、及び／又はＳｉＮｘのパッシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）層を形成する段階、電気的コンタクトを形成する（例えばインクジェット又はシルクスクリーンプリント技術を用いて）段階、及び最終的な熱処理の段階を有する。
長いシリコンストリップは、引続き、所要の面積の個々の光電池に切り分けられる（長方形３４により示される処理）。それらの光電池は、シリコンストリップの最大長さまで大きな長さのものにすることができる。この切断処理は、それらの光電池がモジュールに収容される時にのみ実施される。
引抜き機構１４から出る複合シリコン・カーボン・シリコンリボン２０が大きい長さＬ（例えば２ｍ近辺）の複合ストリップに切り分けられると想定して、連続的処理の２つの実施例を以下に説明する。
＜実施例１＞
この例は従来のシリコン光電池構造に関し、光電池の表面から始まり裏面に及ぶ以下の連続した要素：電気的コンタクト；反射防止層；ジャンクション又はエミッタ層（ｐ型ドーピングシリコンのｎ＋／ｐ又はｎ型ドーピングシリコンのｐ＋／ｎ）；シリコン層；裏面コンタクトゾーン又はベース（実際は、ｐ型ドーピングシリコンのｐ＋／ｐジャンクション又はｎ型ドーピングシリコンのｎ＋／ｎジャンクションである）；及び電気的コンタクトを有する。一般に、このタイプの電池に対して、上記で触れたコンタクトゾーンはいつも裏面（ベース）に設けられ、シリコンと同じタイプのｎ又はｐ型ドーピングを有しており、ジャンクションゾーンはシリコンドーピングタイプに対向するタイプでドープされる。このような構造の厚さは、一般的に２００μｍである。
この例は従来のシリコン光電池構造に関し、光電池の表面から始まり裏面に及ぶ以下の連続した要素：電気的コンタクト；反射防止層；ジャンクション又はエミッタ層（ｐ型ドーピングシリコンのｎ＋／ｐ又はｎ型ドーピングシリコンのｐ＋／ｎ）；シリコン層；裏面コンタクトゾーン又はベース（実際は、ｐ型ドーピングシリコンのｐ＋／ｐジャンクション又はｎ型ドーピングシリコンのｎ＋／ｎジャンクションである）；及び電気的コンタクトを有する。一般に、このタイプの電池に対して、上記で触れたコンタクトゾーンはいつも裏面（ベース）に設けられ、シリコンと同じタイプのｎ又はｐ型ドーピングを有しており、ジャンクションゾーンはシリコンドーピングタイプに対向するタイプでドープされる。このような構造の厚さは、一般的に２００μｍである。
複合ストリップの２つの自由面上に光電池の裏面を形成し、先駆材料が複数のコンタクトゾーンを形成するために用いられる。例として、先駆材は、ｐ型ドーピングを増す要求がある場合にはホウ素酸化物（しばしばアルミニウムを含む）を、あるいはｎ型ドーピングを増す要求がある場合にはリン酸化物をベースにしている。複合ストリップの側面を覆っているシリコンは、先駆材料を堆積する前又は後のいずれかにレーザーにより除去される。次のステップのカーボンを燃焼し易くするために、オプションでシリコン層を貫通する孔が穿孔される。
その後、複合ストリップは、燃焼除去することにより第１にカーボンリボンを除去してシリコンの長いストリップを得ること、そして第２に先駆材からシリコン中にドーパントを拡散させてｐ＋／ｐ又はｎ＋／ｎコンタクトを形成することを目的として、オーブンを通過する。
その後、ガス拡散すなわちリン又はホウ素を含む先駆材は、光電池の表面である面上のシリコンの長いストリップ上に複数のｎ＋／ｐ又はｐ＋／ｎジャンクションを形成するために用いられるが、その面は事前に還元されている（例えば大気圧でのプラズマ処理により）。表面及び裏面が還元され、反射防止層が表面上に形成され、電気的コンタクトが表面及び裏面に形成され（例えばインクジェット又はシルクスクリーンプリントにより）、コンタクトが焼きなまされ、ストリップが所望の面積に切り分けられ（レーザー切断又は割れることにより引起す部分的な切断）、そして光電池がカプセル化される。
＜実施例２＞
この例は、薄い、例えば２００μｍ未満のシリコンによく適応するＭＷＴタイプの光電池構造に関する。この構造は、その表面上において、反射防止層ばかりでなく、シリコンがｐ型であればｎ＋／ｐジャンクションゾーン（電池エミッタ）に、及びシリコンがｎ型であればｐ＋／ｎジャンクションゾーンに堆積する狭い導電性ラインも有していない。光電池の表面上のジャンクションと同一のジャンクションゾーンは、その裏面上において、シリコンがｐ型であればｐ＋／ｐコンタクトゾーンに変わり（従来の光電池のベースのそれらと類似している）、シリコンがｎ型であればｎ＋／ｎコンタクトゾーンになる。エミッタ及びベースに相当するジャンクションゾーン及びコンタクトゾーンは、電気的絶縁ゾーン、又は「トレンチ（ｔｒｅｎｃｈｅｓ）」（酸化帯）により分離されている。光電池の表面のジャンクションゾーンのようにドーピングされた側壁を有している貫通孔は、表面のジャンクションと裏面のジャンクションとの間の電気的接続を提供する。貫通孔を介して裏面に挿通された後にエミッタの電気的コンタクトとして用いられるのは裏面ジャンクションである。
この例は、薄い、例えば２００μｍ未満のシリコンによく適応するＭＷＴタイプの光電池構造に関する。この構造は、その表面上において、反射防止層ばかりでなく、シリコンがｐ型であればｎ＋／ｐジャンクションゾーン（電池エミッタ）に、及びシリコンがｎ型であればｐ＋／ｎジャンクションゾーンに堆積する狭い導電性ラインも有していない。光電池の表面上のジャンクションと同一のジャンクションゾーンは、その裏面上において、シリコンがｐ型であればｐ＋／ｐコンタクトゾーンに変わり（従来の光電池のベースのそれらと類似している）、シリコンがｎ型であればｎ＋／ｎコンタクトゾーンになる。エミッタ及びベースに相当するジャンクションゾーン及びコンタクトゾーンは、電気的絶縁ゾーン、又は「トレンチ（ｔｒｅｎｃｈｅｓ）」（酸化帯）により分離されている。光電池の表面のジャンクションゾーンのようにドーピングされた側壁を有している貫通孔は、表面のジャンクションと裏面のジャンクションとの間の電気的接続を提供する。貫通孔を介して裏面に挿通された後にエミッタの電気的コンタクトとして用いられるのは裏面ジャンクションである。
光電池の裏面になる複合ストリップの自由面上に、自由面全体上にベースのｐ＋／ｐコンタクトゾーンを形成するために（ｐ型シリコンを用いる時）、酸化ホウ素をベースとする先駆材料が堆積される。その後、表面は、先駆材を、ベースコンタクトゾーンを形成するのに要求される位置にだけ残していくように、レーザーアブレーション又は他の技術によりクリーニングされる。その後、先にクリーニングされたゾーンを含む、例えば自由表面上全体にＳｉＯｘ酸化膜が堆積される。前記ゾーン内で、ｎ＋／ｐジャンクションゾーンは、絶縁ゾーンと共にその後形成される（エミッタの再形成）。この目的のために、２番目のエッチング処理において、例えばレーザーアブレーション又は他の技術により、ｎ＋／ｐジャンクションゾーン（エミッタの再形成）が施される自由表面上の一部分だけＳｉＯｘ層が除去される。その後、前記ｎ＋／ｐジャンクションゾーン内でシリコン層を貫通して孔が穿孔される。それから、ｎ＋／ｐジャンクションゾーンと孔の側壁は、リン酸化物（ｎ＋）をベースにした先駆材料で、例えば噴霧器により吹付けられて覆われる。この段階で、ｐ＋／ｐコンタクトゾーン（ＳｉＯｘで覆われる）、ｎ＋／ｐジャンクションゾーン、及びコンタクトゾーンとジャンクションゾーンを絶縁するＳｉＯｘ層により覆われたゾーンが全て形成される。ジャンクションゾーンとベースのコンタクトゾーンを形成するためのこの技術は完全ではない。シルクスクリーンプリントにより先駆材を堆積するための技術もまた適用される。複合ストリップの端面に堆積したシリコンは除去される。
その後、カーボンリボンは、オーブン内で燃焼除去され、これによって各複合ストリップの２つのシリコン層が分離される。また、その高温が、ジャンクションとコンタクトの形成を完了するようにドーパントを先駆材からシリコン内に拡散させることに寄与する。先駆材がシルクスクリーンプリントにより堆積される場合には、このステップによって、物理的にベースと自由面上のコンタクトゾーンを分離するゾーンが酸化されてパッシベートされる（ｐａｓｓｉｖａｔｅ）ことになる。それから次のステップが、大きな長さのシリコンストリップに対して実行される。
光電池の表面（カーボンに直面した面）は、還元されて光電池の効率を増大させるようにきめ処理（ｔｅｘｔｕｒｅ）される。この面上にジャンクションゾーンが形成された後に、反射防止層がまた表面上に堆積される。それから、電気的コンタクトが表面（エミッタ）上と裏面（交互に再形成されるエミッタとベース）上に形成される。この方法に適用されるシリコンストリップは、光電池として必要な面積に最終的に切り分けられて、カプセル化される。
本発明は、多くの利点を奏する。第一に、複合リボン内にカーボンリボンが存在する利点は次の通りである：
・カーボン基板の各反対面上に３００μｍ乃至５０μｍの範囲に調整できる厚さの平面シリコン膜が連続的に堆積される点；
・引抜き機構から出る複合リボンは柔軟で、厚さが薄いシリコン膜が提供される点；
・カーボンと接触しているシリコン膜の面は、これらの膜がカーボンリボンから分離されるまで保護され続ける点；そして
・簡単にカーボンと接触していた膜の表面をきめ処理し易い点。
さらに、本発明は、多くの機会に様々な処理を行う必要がある小面積プレート上で実施される従来の製造方法と比べて、大きな長さのストリップを用いて連続的又は準連続的で自動化に好適な製造方法を実施することにより、薄い又は厚い光電池の製造コストを削減する。非常に薄い光電池の製造歩留りは、特に燃焼除去処理に先立ち実施される処理におけるサポートとして役立つカーボンリボンの存在のため、そのサポートにより破壊のリスクが減少することから従来の製造方法によるものより大きい。
・カーボン基板の各反対面上に３００μｍ乃至５０μｍの範囲に調整できる厚さの平面シリコン膜が連続的に堆積される点；
・引抜き機構から出る複合リボンは柔軟で、厚さが薄いシリコン膜が提供される点；
・カーボンと接触しているシリコン膜の面は、これらの膜がカーボンリボンから分離されるまで保護され続ける点；そして
・簡単にカーボンと接触していた膜の表面をきめ処理し易い点。
さらに、本発明は、多くの機会に様々な処理を行う必要がある小面積プレート上で実施される従来の製造方法と比べて、大きな長さのストリップを用いて連続的又は準連続的で自動化に好適な製造方法を実施することにより、薄い又は厚い光電池の製造コストを削減する。非常に薄い光電池の製造歩留りは、特に燃焼除去処理に先立ち実施される処理におけるサポートとして役立つカーボンリボンの存在のため、そのサポートにより破壊のリスクが減少することから従来の製造方法によるものより大きい。
また、光発電モジュールのサイズに整合し、大きな長さを有し、柔軟で、それらの裏面上に共面コンタクト（ｃｏｐｌａｎａｒ ｃｏｎｔａｃｔｓ）を有する光電池を得ることができる。このような薄い電池は、オプションで湾曲することができる。光電池の光発電変換効率は、薄いシリコン層であること、及び裏面に挟み込まれ挿通するコンタクトを備えた組合せバックコンタクト（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ ｂａｃｋ ｃｏｎｔａｃｔ：ＩＢＣ）型電池（電池の表面に何も電気的コンタクトがなく、そのため表面の全面積が入射光を受けるのに用いられる）の製造が可能であることにより、従来の光電池のものに比べて高い。
上述した実施形態は、ＲＧＳ方法により得られる複合リボンを利用する。第１にカーボンリボン上にシリコンの一層だけを堆積することが可能であること、第２に他の製造方法として、オプションで、大きな長さ（例えば３０ｃｍ）のシリコンの（オプションで連続的な）薄い層が得られる蒸着などを用いて、容易に除去できるカーボンリボンなどの基板上に堆積することができることは当業者にとって明白である。同様に、提示した実施例は、シリコンの薄い層と関連している。溶融槽からカーボン基板を水平に引出すことは、一つの面上に相対的に厚い（２００μｍ以上の）シリコン層を堆積するのに用いることができる製造方法の別の例である。他の半導体材料は、大面積の薄い層の形で得ることができて光発電効果を起こす限りにおいて、本発明の範囲を越えずに用いることができる。
１０ カーボンリボン
１２ 溶融したシリコン
１４ 引抜き機構
１６、１８ 層
２０ 複合リボン
２２、２４ 自由面
２６ ローラー
２８ チャンバ
３０ オーブン
３２、３４ 長方形（後処理）
３６ 複合ストリップ
３８ シリコンストリップ
１２ 溶融したシリコン
１４ 引抜き機構
１６、１８ 層
２０ 複合リボン
２２、２４ 自由面
２６ ローラー
２８ チャンバ
３０ オーブン
３２、３４ 長方形（後処理）
３６ 複合ストリップ
３８ シリコンストリップ
Claims (20)
- 複合リボン（２０）を形成するカーボンリボン（１０）上に連続的に堆積する半導体材料の少なくとも一層に光電池を形成する製造方法であって、
前記層はカーボンリボンと接触する面の反対側に自由面（２２、２４）を有しており、
前記層上の前記光電池の光発電機能を付与するために、カーボンリボンを除去する前に前記半導体材料の層に前記自由面（２２、２４）から少なくとも１つの処理（２８）が施されることを特徴とする光電池の製造方法。 - 前記処理は、前記光電池の裏面を構成する前記自由面（２２、２４）に先駆材料を堆積することにより複数のコンタクトゾーンを形成する段階を有し、
前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプｎ又はｐを保持するドーパント要素を含むことを特徴とする請求項１に記載の光電池の製造方法。 - 前記処理は、前記光電池の裏面を構成する前記自由面（２２、２４）に先駆材料を堆積することにより複数のジャンクションゾーンを形成する段階を有し、
前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプを変更するドーパント要素を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光電池の製造方法。 - 前記処理は、前記ジャンクションゾーンから前記コンタクトゾーンを電気的に絶縁する複数のゾーンを形成する段階を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光電池の製造方法。
- 前記絶縁ゾーンは、前記自由面（２２、２４）上に酸化材料を堆積することにより形成されることを特徴とする請求項４に記載の光電池の製造方法。
- 前記処理は、前記光電池の表面を構成している前記自由面（２２、２４）に先駆材料を堆積することにより複数のジャンクションゾーンを形成する段階を有し、
前記先駆材料は、前記半導体材料のドーピングタイプを変更するドーパント要素を含むことを特徴とする請求項１に記載の光電池の製造方法。 - 前記処理は、前記半導体材料の層に孔をあけ、前記自由面（２２、２４）に大略垂直に穿孔する段階を有し、
前記孔は、前記半導体材料の層（１６、１８）を貫通することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。 - 前記穿孔はレーザーにより行われることを特徴とする請求項７に記載の光電池の製造方法。
- 前記処理は、前記複合リボンの側面を覆う前記半導体材料を除去する段階を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。
- 前記半導体材料は、以下の方法：
レーザーアブレーション；
ウォータージェット補助式レーザーアブレーション；
プラズマアブレーション
の１つにより除去されることを特徴とする請求項９に記載の光電池の製造方法。 - 前記カーボンリボン（１０）は、請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の処理（２８）を実施した後に燃焼除去により排除されることを特徴とする請求項１に記載の光電池の製造方法。
- 前記半導体材料の中への先駆材のドーパントの拡散は、前記カーボンリボンの燃焼除去の間に行われることを特徴とする請求項２、３、６、及び１１のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。
- 前記処理は、連続的に実行されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。
- 前記複合リボン（２０）は、大きな長さ（Ｌ）の複合ストリップ（３６、３８）を形成するように切り分けられ、
前記処理は、前記複合ストリップに施されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。 - 前記ストリップは、１．０ｍ乃至４．５０ｍの範囲にある長さを有していることを特徴とする請求項１４に記載の光電池の製造方法。
- 大きな長さの半導体材料のストリップは、前記複合ストリップ（３６、３８）から前記カーボンを除去することにより得られ、そして以下の処理：
前記光電池の表面のきめ処理（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）；
ジャンクションゾーンの形成；
前記光電池の表面上への反射防止層の形成；
前記光電池の表面及び裏面上の電気的コンタクトの形成；
の少なくとも１つが前記半導体材料のストリップ上に施されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の光電池の製造方法。 - 前記半導体材料は、シリコンであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。
- 前記複合リボン（２０）は、ＲＧＳ法により形成され、
そこで、前記複合リボンは、前記カーボンリボン（１０）を取り囲む半導体材料の２つの層（１６、１８）を有し、
前記半導体材料の２つの層は、それぞれ前記処理が施される自由面（２２、２４）を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。 - 前記先駆材料は、ｐ型ドーピングを増す要求があるときはホウ素酸化物を、ｎ型のドーピングを増す要求があるときはリン酸化物をベースとすることを特徴とする請求項２、３、及び６のいずれか１項に記載の光電池の製造方法。
- 請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光電池の製造方法を用いて得られることを特徴とする半導体製品。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344192A (en) * | 1976-08-25 | 1978-04-20 | Wacker Chemitronic | Method of producing semiconductor material of surface connected to substrate |
| US4383130A (en) * | 1981-05-04 | 1983-05-10 | Alpha Solarco Inc. | Solar energy cell and method of manufacture |
| JPS5888116A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-26 | コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ | 多結晶シリコンフィルムの製造方法 |
| JPS61500168A (ja) * | 1984-03-16 | 1986-01-30 | コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ | カ−ボンテ−プにシリコン層をデポジツトするための装置 |
| JPS6147629A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-03-08 | コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ | テープに半導体材料層を付着させる方法及び装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2529189B1 (fr) * | 1982-06-25 | 1985-08-09 | Comp Generale Electricite | Procede de fabrication d'une bande de silicium polycristallin pour photophiles |
| US4961097A (en) * | 1985-03-11 | 1990-10-02 | Motorola Inc. | High frequency photo detector and method for the manufacture thereof |
| US4705659A (en) * | 1985-04-01 | 1987-11-10 | Motorola, Inc. | Carbon film oxidation for free-standing film formation |
| US4663828A (en) * | 1985-10-11 | 1987-05-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Process and apparatus for continuous production of lightweight arrays of photovoltaic cells |
| US5180434A (en) * | 1991-03-11 | 1993-01-19 | United Solar Systems Corporation | Interfacial plasma bars for photovoltaic deposition apparatus |
| DE19525720C2 (de) * | 1995-07-14 | 1998-06-10 | Siemens Solar Gmbh | Herstellungsverfahren für eine Solarzelle ohne Vorderseitenmetallisierung |
| US5609912A (en) * | 1995-09-08 | 1997-03-11 | Georgia Tech Research Corp. | Ceramic fabric forming method |
| US6090199A (en) * | 1999-05-03 | 2000-07-18 | Evergreen Solar, Inc. | Continuous melt replenishment for crystal growth |
| US6998288B1 (en) * | 2003-10-03 | 2006-02-14 | Sunpower Corporation | Use of doped silicon dioxide in the fabrication of solar cells |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344192A (en) * | 1976-08-25 | 1978-04-20 | Wacker Chemitronic | Method of producing semiconductor material of surface connected to substrate |
| US4383130A (en) * | 1981-05-04 | 1983-05-10 | Alpha Solarco Inc. | Solar energy cell and method of manufacture |
| JPS5888116A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-26 | コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ | 多結晶シリコンフィルムの製造方法 |
| JPS61500168A (ja) * | 1984-03-16 | 1986-01-30 | コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ | カ−ボンテ−プにシリコン層をデポジツトするための装置 |
| JPS6147629A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-03-08 | コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ | テープに半導体材料層を付着させる方法及び装置 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| JPN6011020187; Ｃ．Ｂｅｌｏｕｅｔ: '"Ｃｒｏｉｓｓａｎｃｅ ｅｔ ｐｒｏｐｒｉｅｔｅｓ ｄｅｓ ｒｕｂａｎｓ ｄｅ ｓｉｌｉｃｉｕｍ ｅｌａｂｏｒｅｓ ｐａｒ ｌｅ ｐｒｏｃｅｄｅ ＲＡＤ"' Ａｎｎａｌｅｓ ｄｅ Ｃｈｉｍｉｅ - Ｓｃｉｅｎｃｅ ｄｅｓ Ｍａｔｒｉａｕｘ Ｖｏｌ．１１ Ｎｏ．８， １９８６, ｐｐ．７１-８２ * |
| JPN7012004681; Ｃ．Ｂｅｌｏｕｅｔ: '"Ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｉｂｂｏｎｓ ｂｙ ｔｈｅ ＲＡＤ ｐｒｏｃｅｓｓ"' Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ Ｖｏｌ．８２， Ｎｏ．１-２ （１９８７）, ｐ．１１０-１１６ * |
| JPN7012004682; Ｃ．Ｂｅｌｏｕｅｔ: '"Ｃｒｏｉｓｓａｎｃｅ ｅｔ ｐｒｏｐｒｉｅｔｅｓ ｄｅｓ ｒｕｂａｎｓ ｄｅ ｓｉｌｉｃｉｕｍ ｅｌａｂｏｒｅｓ ｐａｒ ｌｅ ｐｒｏｃｅｓｄｅ ＲＡＤ"' Ａｎｎａｌｅｓ ｄｅｓ Ｃｈｉｍｉｅ， Ｆｒａｎｃｅ Ｖｏｌ．１１ （１９８６）, ｐ．６５５-６６６ * |
| JPN7012004683; Ｔ．Ｍｏｕｄｄａ-Ａｚｚｅｍ: '"Ｒｅｓｅａｕｘ ｄｅ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｉｎｄｕｉｔｓ ｐａｒ ｌｅ ｄｏｐａｇｅ ａｕ ｐｈｏｓｐｈｏｒｅ ｄａｎｓ ｌｅ ｓｉｌｉｃｉｕｍ ｐｏｌｙｃｒｉｓｔａｌｌｉｎ （ＲＡＤ）"' Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ Ｖｏｌ．８７ （１９８７）, ｐ．１０５-１１４ * |
| JPN7012004684; Ｃ．Ｂｅｌｏｕｅｔ: '"Ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｉｂｂｏｎ ｆｏｒ ｓｐａｃｅ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ"' Ｓｐａｃｅ Ｐｏｗｅｒ Ｖｏｌ．７， Ｎｏ．１ （１９８８） * |
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