JP2019041128A - インジウムドープシリコンウェハおよびそれを用いた太陽電池セル - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2012年12月31日に出願されたイタリア国特許出願第TO2012A001175号、2013年3月11日に出願された国際特許出願第PCT/EP2013/054878号、2013年3月11日に出願された国際特許出願第PCT/EP2013/054875号、および2013年6月24日に出願された米国特許出願第61/838660号に対して優先権を主張し、それらの開示はそれら全体の参照により本明細書に組み入れられる。
により見積もることができ、式中、Tmはドーパントの融解温度であり、Tsはドーピングプロセスの開始時における固体ドーパント粒子208の温度(通常は室温)であり、cdは固体ドーパント粒子208の比熱容量であり、mdは固体ドーパント粒子208の全質量であり、cddは液体ドーピングシステム200の比熱容量であり、mddは液体ドーピングシステム200の質量であり、dE/dtは、融液104および成長チャンバ100の他の構成部品から固体ドーパント粒子208および液体ドーピングシステム200へのエネルギー移動の速度である。液体ドーピングシステム200を移動時間内に融液の表面116近傍に位置付けることは、液体ドーピングシステム200を融液の表面116から離して位置付けつつ、液体ドーパントが放出されることを防ぎ、それにより融液の表面116での液体ドーパントの激しい衝撃を防ぐ。供給管300の傾斜した先端部310は、融液の表面116と供給管300との間の接触のより良好な目で見える表示を提供するため、液体ドーピングシステム200を位置付けるのに必要な時間を減らす。従って、傾斜した先端部310は、作業者(示されない)が液体ドーピングシステム200を移動時間内に位置付けるのに役立つ。
第2の制限318はまた、供給管300に存在する液体ドーパント流の断面積を減少させ、融液の表面116における液体ドーパント220の得られる自由表面の面積を減少させる。融液の表面116における液体ドーパント220の自由表面積を減少させることにより、第2の制限318は液体ドーパント220の蒸発を減少させる。
のように表すことができる。式中、g*はシリコン融液中のインジウムの有効蒸発速度であり、fは流入する不活性ガスの流量であり、pはチャンバの内圧であり、AおよびBはそれぞれ成長チャンバの構成に依存する係数である。従って、AおよびBが既知である場合、不活性ガスの流量とチャンバの内圧との比率は、シリコン融液中のインジウムの望ましい有効蒸発速度を得るように調整することができる。本明細書で用いられる場合、「流入する不活性ガスの流量」とは、本明細書に記載の1つ以上のガス入口を通過して成長チャンバに入る不活性ガスの全流量を意味し、体積流量、質量流量または流量測定の任意の他の適当な手段として測定される。
により、成長プロセスの間の経過時間と関連付けられ得る。式中、Clは成長プロセスの間の与えられた時間におけるシリコンインゴット中のインジウムドーパント濃度であり、Cl,0はシリコン融液中の初期のインジウムドーパント濃度であり、g*はインジウムドーパントの有効蒸発速度であり、Hは融液の自由表面(すなわち、インゴットの断面の表面積より小さいシリコン融液の表面積)に対する融液の体積の比率である。シリコン融液中のインジウムの有効蒸発速度は、成長させたインゴット中の望ましいドーパント濃度プロファイルに基づいて選択されてもよい。例えば、固液界面における成長するインゴット中のドーパント濃度は、
を用いて近似計算することができる。式中、Csは固液界面における凝固したインゴット中のインジウムドーパント濃度であり、kはシリコン中のインジウムの偏析係数(約4×10−4)である。シリコン融液中のインジウムの有効蒸発速度は、成長させたインゴット中の望ましい抵抗率プロファイルに基づいて選択されてもよい。例えば、インジウムドープシリコンの抵抗率は、DIN50444、SEMI MF723−0307に記載のアービンカーブのような業界基準を用いて、シリコン中のインジウムドーパント濃度と関連付けることができる。望ましい抵抗率プロファイルのために、対応するインジウムドーパント濃度プロファイルが決定されてよく、シリコン融液中の対応するインジウムドーパント濃度が決定さてよく、またシリコン融液中のインジウムの有効蒸発速度がそれに応じて選択されてよい。シリコン中のインジウムドーパント濃度を決定するためのアービンカーブの使用に加えて、またはその代替手段として、1つ以上の較正インゴット(または、較正用インゴット、キャリブレーションインゴット、calibration ingot)を作製して、インジウムドープシリコンの抵抗率とインジウムドープシリコンのインジウムドーパント濃度との間の経験的関係を決定するのに利用してよい。そのような実施形態において、インジウムドーパント濃度は、例えば、二次イオン質量分析法(SIMS)または低温フーリエ変換赤外分光法(LT−FTIR)を用いて、抵抗率とは独立に測定されてよい。そのような測定技術は、シリコン中の比較的高いイオン化エネルギー(約160MeV)を有するインジウムの結果として、インジウムドープシリコン中のインジウムドーパント濃度についてより正確な値を提供し得る。独立に測定されたインジウムドーパント濃度は、上述のように、シリコン融液中のインジウムの有効蒸発速度を選択するために、測定された抵抗率の値と組み合わせて用いられてよい。
のように表される。式中、kはシリコン中のインジウムの偏析係数(約4×10−4)であり、Hは融液の自由表面に対する融液の体積の比率であり、vは結晶引き上げ装置の平均の引き上げ速度であり、δはシリコンの液体対固体の密度比である。シリコン中のインジウムの有効偏析係数keは、成長させたインジウムドープシリコンインゴットから切り出された断片から得られた測定から、
を用いて計算されてよい。式中、Caは測定されるインゴット断片の種結晶端部におけるドーパント濃度であり(すなわち、インゴットの種結晶端部に最も近いインゴット断片の端部)、Czは測定されるインゴット断片の末端部におけるドーパント濃度であり(すなわち、インゴットの末端部に最も近いインゴット断片の端部)、maはインゴット断片の種結晶端部におけるシリコンインゴットの凝固率(solidified fraction)であり、mzはインゴット断片の末端部におけるシリコンインゴットの凝固率である。式5を参照して用いられる場合、インゴットの縦軸に垂直なシリコンインゴットの所定の断面において、用語「凝固率」とは、インゴットの種結晶端部と参照する(または、基準、reference)断面との間のインゴットの質量を、インゴットを成長させるのに用いられる初期の装填量の全質量で割ったものを意味する。
a)温度、圧力、エアロゾル密度(田園のエアロゾル量(または、負荷量、loadi
ng))、空気密度、33レイヤー(layer)に記載の分子種の密度を有する1
976年の米国標準大気
b)絶対的エアマス1.5(太陽天頂角48.19°)
c)500nmにおけるオングストローム混濁係数(eに基づく)0.084C
d)1.42cm相当の全気柱水蒸気量
e)0.34cm相当の全気柱オゾン量
f)ジェット推進研究所のASTERスペクトル反射データベース(http://s
peclib.jpl.nasa.gov.)に記録の軽量土壌の地表面スペクトル
アルベド(反射率)
である。
のように定義される。
従来のバッチチョクラルスキー法によりインジウムドープ単結晶シリコンインゴットを成長させた。200mmより大きい直径にインゴットを成長させ、その後、業界で標準的な方法により200mmの均一な直径に研削した。
バッチチョクラルスキー法によりインジウムドープ単結晶シリコンインゴットを成長させた。成長プロセスの間、本明細書に記載の方法により、不活性ガスの流量と内側のチャンバ圧力との比率を調整して、成長インゴット中のインジウムドーパント濃度を制御した。200mmより大きい直径にインゴットを成長させ、その後、業界で標準的な方法により200mmの均一な直径に研削した。
バッチチョクラルスキー法によりインジウムドープ単結晶シリコンインゴットを成長させた。成長プロセスの間、本明細書に記載の方法により、不活性ガスの流量と内側のチャンバ圧力との比率を調整して、成長インゴット中のインジウムドーパント濃度を制御した。200mmより大きい直径にインゴットを成長させ、その後、業界で標準的な方法により200mmの均一な直径に研削した。
バッチチョクラルスキー法によりインジウムドープ単結晶シリコンインゴットを成長させた。成長プロセスの間、本明細書に記載の方法により、不活性ガスの流量と内側のチャンバ圧力との比率を調整して、成長インゴット中のインジウムドーパント濃度を制御した。200mmより大きい直径にインゴットを成長させ、その後、業界で標準的な方法により200mmの均一な直径に研削した。
実施例3に記載の方法により成長させたインゴットから200個のウェハを選択した。ウェハは、156mm±0.5mmの主要寸法の平面対平面の長さを有していた。ウェハの対角寸法は、200mm±0.5mmであった。コーナーの長さは、15.4mm±1mmであった。ウェハの厚さは、200μm±20μmまたは180μm±20μmであった。
実施例5に記載の方法により準備したインジウムドープウェハから太陽電池セルを作製した。3.5Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、90Ω/sqのエミッタでインプラントした。
実施例5に記載の方法により準備したインジウムドープウェハから太陽電池セルを作製した。3.5Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、POCL3−HNS 65のエミッタで拡散した。
連続チョクラルスキー法により成長させたホウ素ドープインゴットから200個のウェハを選択した。ウェハは、156mm±0.5mmの主要寸法の平面対平面の長さを有していた。ウェハの対角寸法は、200mm±0.5mmであった。コーナーの長さは、15.4mm±1mmであった。ウェハの厚さは、200μm±20μmまたは180μm±20μmであった。
比較例1に記載の方法により準備したホウ素ドープウェハから太陽電池セルを作製した。2.4Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し90Ω/sqのエミッタでインプラントした。
比較例1に記載の方法により準備したインジウムドープウェハから太陽電池セルを作製した。2.4Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、POCL3−HNS 65のエミッタでインプラントした。
様々な性能特性の太陽電池セルの光誘起劣化を試験するために、実施例6のインジウムドープ単結晶シリコンウェハから作製した太陽電池セルおよび比較例2のホウ素ドープ単結晶シリコンウェハから作製した太陽電池セルを、45℃より低い温度で0.7SUNに相当する太陽光の分光放射照度に24時間曝した。初期の太陽電池セルの性能特性および24時間照射後の太陽電池セルの性能特性が以下の表10に示される。
インジウムドープウェハから太陽電池セルを作製した。3.4Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、90〜110Ω/sqのエミッタでインプラントした。
インジウムドープウェハから太陽電池セルを作製した。3.1Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、90〜110Ω/sqのエミッタでインプラントした。
ホウ素ドープウェハから太陽電池セルを作製した。2.6Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、90〜110Ω/sqのエミッタでインプラントした。
ホウ素ドープウェハから太陽電池セルを作製した。2.5Ω・cmの抵抗率を有するようにウェハを選択し、90〜110Ω/sqのエミッタでインプラントした。
様々な性能特性の太陽電池セルの光誘起劣化を試験するために、実施例9および実施例10のインジウムドープ単結晶シリコンウェハから作製した太陽電池セル並びに比較例4および比較例5のホウ素ドープ単結晶シリコンウェハから作製した太陽電池セルを、45℃より低い温度で0.7SUNに相当する太陽光の分光放射照度に24時間曝した。初期の太陽電池セルの平均の性能特性および24時間照射後の太陽電池セルの平均の性能特性が以下の表15に示される。
3つの異なる結晶から3つのグループのウェハを選択した。各グループのウェハは同じセグメントからのものである。各グループには4つのウェハがある。第1グループのウェハは、高寿命のホウ素ドープ連続Czセグメントからスライスした。第2グループのウェハは、平均的な寿命のホウ素ドープ連続Czセグメントからスライスした。第3グループのウェハは、インジウムドープCz結晶からスライスした。
生産ライン機器を用いて(大型の産業用太陽電池セルの製造業者により)太陽電池セルの母集団を作製した。ホウ素ドープ単結晶シリコンウェハおよびインジウムドープ単結晶シリコンウェハ両方の上に太陽電池セルを作製した。Sinton Instruments FCT−400の光電流対電圧測定装置により、最初に太陽電池セルを測定した。ホウ素ドープシリコンウェハ上に作製された27個の太陽電池セルおよびインジウムドープシリコンウェハ上に作製された66個の太陽電池セルを含む合計93個の太陽電池セルを測定した。ホウ素系およびインジウム系の太陽電池セル両方について、初期の太陽電池セル効率は19.1%〜19.2%の間であった。初期の測定後、全93個の太陽電池セルを同時に屋外でライトソーキングした。ミズーリ州セント・ピーターズにおいて、秋のPM12:00から4日後のAM10:00まで、屋外に太陽電池を置くことによりライトソーキングを行った。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含む。
態様1:
チョクラルスキー法により成長させたインゴットからスライスされたインジウムドープ単結晶シリコンウェハを含み、絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも17%である太陽電池セル。
態様2:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも18%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様3:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも19%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様4:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも19.5%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様5:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも20%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様6:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも20.5%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様7:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも21%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様8:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも22%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様9:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも24%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様10:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも26%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様11:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも28%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様12:
絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも30%である態様1に記載の太陽電池セル。
態様13:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約10Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様1に記載の太陽電池セル。
態様14:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様1に記載の太陽電池セル。
態様15:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約4Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様1に記載の太陽電池セル。
態様16:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約3Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様1に記載の太陽電池セル。
態様17:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約1Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様1に記載の太陽電池セル。
態様18:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約0.5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様1に記載の太陽電池セル。
態様19:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約2%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様20:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約1%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様21:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約2%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様22:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約1%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様23:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様24:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様25:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様26:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様27:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様28:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する態様1に記載の太陽電池セル。
態様29:
前記インジウムドープウェハが、830nmと1400nmとの間の波長を有する光を、同じ抵抗率のホウ素ドープウェハより多く吸収する態様1に記載の太陽電池セル。
態様30:
チョクラルスキー法により成長させたインゴットからスライスされたインジウムドープ単結晶シリコンウェハを含み、前記ウェハが約10Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有し、45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、相対効率が約1%以下劣化する太陽電池セル。
態様31:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様30に記載の太陽電池セル。
態様32:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約4Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様30に記載の太陽電池セル。
態様33:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約3Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様30に記載の太陽電池セル。
態様34:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約1Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様30に記載の太陽電池セル。
態様35:
前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約0.5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する態様30に記載の太陽電池セル。
態様36:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する態様30に記載の太陽電池セル。
態様37:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する態様30に記載の太陽電池セル。
態様38:
45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する態様30に記載の太陽電池セル。
態様39:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する態様30に記載の太陽電池セル。
態様40:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する態様30に記載の太陽電池セル。
態様41:
45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する態様30に記載の太陽電池セル。
態様42:
前記インジウムドープウェハが、830nmと1400nmとの間の波長を有する光を、同じ抵抗率のホウ素ドープウェハより多く吸収する態様30に記載の太陽電池セル。
態様43:
チョクラルスキー法により成長させたインゴットからスライスされたインジウムドープ単結晶シリコンウェハを含み、前記ウェハが約10Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有し、45℃より低い温度で太陽光に4時間暴露した後、相対効率が約1%以下劣化する太陽電池セル。
態様44:
中心軸と、前記中心軸に対して略垂直である前面および後面と、前記前面と前記後面との間にあり且つそれらに平行な中心面と、周縁端と、前記中心軸から前記周縁端に伸びる半径Rとを有し:
少なくとも約1×10 15 原子/cm 3 の平均インジウム濃度を含み;
前記インジウム濃度が、少なくとも0.75Rに亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する、
単結晶シリコンセグメント。
態様45:
前記インジウム濃度が、少なくとも0.95Rに亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する態様44に記載の単結晶シリコンセグメント。
態様46:
前記インジウム濃度が、少なくとも0.75Rに亘って、約10%以下の半径方向の相対変化を有する態様44に記載の単結晶シリコンセグメント。
態様47:
前記平均インジウム濃度が、約1×10 15 原子/cm 3 と約1×10 17 原子/cm 3 のとの間である態様44に記載の単結晶シリコンセグメント。
態様48:
約11ppmaと約20ppmaとの間の酸素濃度を有する態様44に記載の単結晶シリコンセグメント。
態様49:
約2ppma以下の炭素濃度を有する態様44に記載の単結晶シリコンセグメント。
態様50:
約100μmと約1000μmとの間の厚さと、約50mmと約300mmとの間の2つの主要寸法とを有し:
少なくとも約1×10 15 原子/cm 3 の平均インジウム濃度を含み;
前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法のいずれか一方の長さの少なくとも75%に亘って、約15%以下の変化を有する、
単結晶シリコンウェハ。
態様51:
約120μmと約240μmとの間の厚さと、約100mmと約200mmとの間の2つの主要寸法とを有し、前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法両方の長さの少なくとも75%に亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する態様50に記載の単結晶シリコンウェハ。
態様52:
前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法両方の長さの少なくとも95%に亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する態様50に記載の単結晶シリコンウェハ。
態様53:
前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法両方の長さの少なくとも75%に亘って、約10%以下の半径方向の相対変化を有する態様50に記載の単結晶シリコンウェハ。
態様54:
前記平均インジウム濃度が、約1×10 15 原子/cm 3 と約1×10 17 原子/cm 3 のとの間である態様50に記載の単結晶シリコンウェハ。
態様55:
約11ppmaと約20ppmaとの間の酸素濃度を有する態様50に記載の単結晶シリコンウェハ。
態様56:
約2ppma以下の炭素濃度を有する態様50に記載の単結晶シリコンウェハ。
Claims (56)
- チョクラルスキー法により成長させたインゴットからスライスされたインジウムドープ単結晶シリコンウェハを含み、絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも17%である太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも18%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも19%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも19.5%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも20%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも20.5%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも21%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも22%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも24%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも26%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも28%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 絶対的エアマス1.5の下での前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハの表面における太陽光の分光放射照度の変換効率が、少なくとも30%である請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約10Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約4Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約3Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約1Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約0.5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約2%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約1%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約2%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの相対効率が約1%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する請求項1に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープウェハが、830nmと1400nmとの間の波長を有する光を、同じ抵抗率のホウ素ドープウェハより多く吸収する請求項1に記載の太陽電池セル。
- チョクラルスキー法により成長させたインゴットからスライスされたインジウムドープ単結晶シリコンウェハを含み、前記ウェハが約10Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有し、45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、相対効率が約1%以下劣化する太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約4Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約3Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約1Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープ単結晶シリコンウェハが、約0.5Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.1〜10SUNに相当する光に1〜300時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.5%以下劣化する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.2%以下劣化する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 45℃より低い温度で0.7SUNに相当する光に24時間暴露した後、前記太陽電池セルの絶対効率が約0.1%以下劣化する請求項30に記載の太陽電池セル。
- 前記インジウムドープウェハが、830nmと1400nmとの間の波長を有する光を、同じ抵抗率のホウ素ドープウェハより多く吸収する請求項30に記載の太陽電池セル。
- チョクラルスキー法により成長させたインゴットからスライスされたインジウムドープ単結晶シリコンウェハを含み、前記ウェハが約10Ω・cmより小さい平均のバルク抵抗率を有し、45℃より低い温度で太陽光に4時間暴露した後、相対効率が約1%以下劣化する太陽電池セル。
- 中心軸と、前記中心軸に対して略垂直である前面および後面と、前記前面と前記後面との間にあり且つそれらに平行な中心面と、周縁端と、前記中心軸から前記周縁端に伸びる半径Rとを有し:
少なくとも約1×1015原子/cm3の平均インジウム濃度を含み;
前記インジウム濃度が、少なくとも0.75Rに亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する、
単結晶シリコンセグメント。 - 前記インジウム濃度が、少なくとも0.95Rに亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する請求項44に記載の単結晶シリコンセグメント。
- 前記インジウム濃度が、少なくとも0.75Rに亘って、約10%以下の半径方向の相対変化を有する請求項44に記載の単結晶シリコンセグメント。
- 前記平均インジウム濃度が、約1×1015原子/cm3と約1×1017原子/cm3のとの間である請求項44に記載の単結晶シリコンセグメント。
- 約11ppmaと約20ppmaとの間の酸素濃度を有する請求項44に記載の単結晶シリコンセグメント。
- 約2ppma以下の炭素濃度を有する請求項44に記載の単結晶シリコンセグメント。
- 約100μmと約1000μmとの間の厚さと、約50mmと約300mmとの間の2つの主要寸法とを有し:
少なくとも約1×1015原子/cm3の平均インジウム濃度を含み;
前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法のいずれか一方の長さの少なくとも75%に亘って、約15%以下の変化を有する、
単結晶シリコンウェハ。 - 約120μmと約240μmとの間の厚さと、約100mmと約200mmとの間の2つの主要寸法とを有し、前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法両方の長さの少なくとも75%に亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する請求項50に記載の単結晶シリコンウェハ。
- 前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法両方の長さの少なくとも95%に亘って、約15%以下の半径方向の相対変化を有する請求項50に記載の単結晶シリコンウェハ。
- 前記インジウム濃度が、前記2つの主要寸法両方の長さの少なくとも75%に亘って、約10%以下の半径方向の相対変化を有する請求項50に記載の単結晶シリコンウェハ。
- 前記平均インジウム濃度が、約1×1015原子/cm3と約1×1017原子/cm3のとの間である請求項50に記載の単結晶シリコンウェハ。
- 約11ppmaと約20ppmaとの間の酸素濃度を有する請求項50に記載の単結晶シリコンウェハ。
- 約2ppma以下の炭素濃度を有する請求項50に記載の単結晶シリコンウェハ。
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