JP5661446B2 - 結晶半導体粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)半導体粒子の表面に、前記半導体粒子と同種の半導体からなる微粉末を付着させる 工程、
(2)前記微粉末を付着させた複数個の半導体粒子を加熱用容器内に配置する工程、
(3)前記加熱用容器内に配置された半導体粒子を、前記半導体の融点未満の温度で予備的に加熱して、前記半導体粒子に付着した微粉末を酸化もしくは窒化するとともに、前記半導体粒子の表面に前記半導体の酸化物あるいは窒化物を主成分とする被膜を形成する工程、
(4)前記予備的に加熱された半導体粒子を、前記半導体の融点以上の温度に加熱して、前記半導体粒子を溶融し、球状の溶融体を形成する工程、および、
(5)前記溶融体を冷却し、凝固させる工程、
を有することを特徴とする。
工程を有することが好ましい。この場合には、複数個の半導体粒子を重層的に配置するのが好ましい。
に説明する。
本工程では、半導体粒子の表面に、その半導体粒子と同種の半導体からなる微粉末を付着させる。
本工程においては、前工程により半導体微粉末を付着させた複数個の半導体粒子を、加熱用容器内に配置する。加熱用容器の内底面は平面状であり、その内底面上に複数個の半導体粒子を配置するのが好ましく、これらの半導体粒子を重層的に配置するのが、さらに、好ましい。
本工程においては、加熱用容器内に配置された微粉末付着済み半導体粒子を、好ましくは酸素含有雰囲気中で、該半導体の融点未満の温度で予備的に加熱する。これにより、半導体粒子の表面に付着させた微粉末を酸化あるいは窒化するとともに、半導体粒子の表面に酸化物あるいは窒化物を主成分とする被膜を形成する。
本工程では、前工程で保護被膜層が形成された半導体粒子を、当該半導体の融点以上の温度に加熱して、半導体粒子を溶融し、球状の溶融体を形成する。
本工程では、前工程で形成された半導体の球状溶融体を冷却し、凝固させることにより、結晶化度の高い球状の半導体粒子を得る。
上記の発電ユニットの出力は約1Wであるが、上記の端子114、115と他の発電ユニットの端子とを電気溶接などで接続することにより、任意の数の発電ユニットが直列または並列に電気的に接続することができる。これにより、希望する電圧の電力を出力する光電変換装置を構成することができる。
2、4 シリコン微粉末
3 シリコン微粉末を付着させたシリコン粒子
5 加熱用容器
6 保護被膜層が形成されたシリコン粒子
7、12 保護被膜層
8 シリコン粒子表面の被膜
9 酸化もしくは窒化されたシリコン微粉末
10 球状のシリコン溶融体
13、13A、13B 結晶シリコン粒子
Claims (12)
- (1)半導体粒子の表面に、前記半導体粒子と同種の半導体からなる微粉末を付着させる工程、
(2)前記微粉末を付着させた複数個の半導体粒子を加熱用容器内に配置する工程、
(3)前記加熱用容器内に配置された半導体粒子を、前記半導体の融点未満の温度に予備的に加熱して、前記半導体粒子に付着した微粉末を酸化もしくは窒化するとともに、前記半導体粒子の表面に前記半導体の酸化物あるいは窒化物を主成分とする被膜を形成する工程、
(4)前記予備的に加熱された半導体粒子を、前記半導体の融点以上の温度に加熱して、前記半導体粒子を溶融し、球状の溶融体を形成する工程、および、
(5)前記溶融体を冷却し、凝固させる工程、
を有する結晶半導体粒子の製造方法。 - 前記工程(1)における半導体粒子および微粉末が、ノンドープシリコンあるいはドー
パントがドープされたシリコンからなる請求項1に記載の結晶半導体粒子の製造方法。 - 前記工程(1)が、前記半導体粒子と前記微粉末を混合して、前記微粉末を前記半導体粒子の表面に付着させる工程、を含む請求項1または2に記載の結晶半導体粒子の製造方法。
- 前記工程(1)における半導体粒子の粒径範囲が、0.3〜2mmであり、前記微粉末
の平均粒径が、1〜50μmである請求項3に記載の結晶半導体粒子の製造方法。 - 前記工程(1)が、複数の前記半導体粒子の表面を相互に接触させることにより、前記半導体粒子の表面を研磨するとともに、前記研磨により生成した研磨屑を前記微粉末として、前記半導体粒子の表面に付着させる工程、を有する請求項1または2に記載の結晶半導体粒子の製造方法。
- 前記工程(1)において、半導体粒子の粒径範囲が、0.3〜2mmであり、前記微粉
末の平均粒径が、0.1〜10μmである請求項5に記載の結晶半導体粒子の製造方法。 - 前記工程(2)が、前記加熱用容器の内底面が平面状であり、前記複数個の半導体粒子を前記内底面上に配置する工程を含む請求項1〜6のいずれかに記載の結晶半導体粒子の製造方法。
- 前記工程(2)が、前記複数個の半導体粒子を重層的に配置する工程を含む請求項7に記載の結晶半導体粒子の製造方法。
- 前記工程(3)における加熱時の雰囲気が酸素含有雰囲気である請求項1〜8のいずれ
かに記載の結晶半導体粒子の製造方法。 - 前記工程(3)における加熱時の雰囲気が、体積百分率で5〜30%の酸素を含み、さらに、残余の成分が窒素または不活性ガスを主成分とする請求項1〜9のいずれかに記載
の結晶半導体粒子の製造方法。 - 前記工程(3)および(4)における加熱時の雰囲気が大気である請求項1〜10のいずれかに記載の結晶半導体粒子の製造方法。
- 前記工程(3)における加熱時の最高温度が、1200℃以上、1414℃未満の範囲から選ばれ、前記工程(4)における加熱温度が、1414〜1450℃の範囲から選ばれる請求項2に記載の結晶半導体粒子の製造方法。
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