JPH0394476A - 選択的結晶成長方法及びそれを用いた太陽電池の製造方法 - Google Patents
選択的結晶成長方法及びそれを用いた太陽電池の製造方法Info
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- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/122—Polycrystalline
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は選択的結晶成長用基体の製造方法及び選択的結
晶成長方法及びそれらを用いた太陽電池の製造方法に係
り、特に低コストにて連続的に選択的結晶成長を行ない
得る方法及びそのための選択的結晶成長用基体の製造方
法及び上記選択的結晶成長方法を用いてエネルギー変換
効率が良好な太陽電池を連続的に製造し得る方法に関す
る。
晶成長方法及びそれらを用いた太陽電池の製造方法に係
り、特に低コストにて連続的に選択的結晶成長を行ない
得る方法及びそのための選択的結晶成長用基体の製造方
法及び上記選択的結晶成長方法を用いてエネルギー変換
効率が良好な太陽電池を連続的に製造し得る方法に関す
る。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］各種機
器において、駆動エネルギー源として太陽電池が利用さ
れている。
器において、駆動エネルギー源として太陽電池が利用さ
れている。
太陽電池は機能部分にｐｎ接合やｐｉｎ接合を用いてお
り、これらｐｎ接合やｐｉｎ接合を構成する半導体とし
ては一般にシリコンが用いられている。光エネルギーを
起電力に変換する効率の点からは、単結晶シリコンを用
いるのが好ましいが、大面積化及び低コスト化の点から
はアモルファスシリコンが有利とされている。
り、これらｐｎ接合やｐｉｎ接合を構成する半導体とし
ては一般にシリコンが用いられている。光エネルギーを
起電力に変換する効率の点からは、単結晶シリコンを用
いるのが好ましいが、大面積化及び低コスト化の点から
はアモルファスシリコンが有利とされている。
近年においては、アモルファスシリコンなみの低コスト
と単結晶シリコンなみの高エネルギー変換効率とを得る
目的で多結晶シリコンの使用が検討されている。ところ
が、従来提案されている方法では塊状の多結晶をスライ
スして板状体としこれを用いていたために厚さを０．３
ｍｍ以下にすることは困難であり、従って十分な光量吸
収を可能とする厚さまで薄くすることができず材料の有
効利用が十分ではなかった。つまり、効率を高め且つ製
造コストを下げるための十分な薄型化が必要である。
と単結晶シリコンなみの高エネルギー変換効率とを得る
目的で多結晶シリコンの使用が検討されている。ところ
が、従来提案されている方法では塊状の多結晶をスライ
スして板状体としこれを用いていたために厚さを０．３
ｍｍ以下にすることは困難であり、従って十分な光量吸
収を可能とする厚さまで薄くすることができず材料の有
効利用が十分ではなかった。つまり、効率を高め且つ製
造コストを下げるための十分な薄型化が必要である。
そこで、化学的気相成長法（ＣＶＤ）等の薄膜形成技術
を用いて多結晶シリコンの薄膜を形成する試みがなされ
ているが、結晶粒径がせいぜい百分の数ミクロン程度に
しかならず、塊状多結晶シリコンをスライスして用いた
ものに比べてもエネルギー変換効率が低い。
を用いて多結晶シリコンの薄膜を形成する試みがなされ
ているが、結晶粒径がせいぜい百分の数ミクロン程度に
しかならず、塊状多結晶シリコンをスライスして用いた
ものに比べてもエネルギー変換効率が低い。
また、上記ＣＶＤ法により形成した多結晶シリコン薄膜
にレーザ光を照射し溶融再結晶化させて結晶粒径を大き
くするという試みもなされているが、低コスト化が十分
でなく、また安定した製造も困難である。
にレーザ光を照射し溶融再結晶化させて結晶粒径を大き
くするという試みもなされているが、低コスト化が十分
でなく、また安定した製造も困難である。
この様な事情はシリコンのみならず化合物半導体におい
ても同様である。
ても同様である。
一方、太陽電池製造の量産性の向上を図ったものとして
、米国特許第４，４００，４０９号に開示された方法が
ある。
、米国特許第４，４００，４０９号に開示された方法が
ある。
この方法は、送り出しリールに巻かれた可撓性基体を該
送り出しリールより順次送り出した後、膜形成室に該基
体を搬送し、該膜形成室内で成膜処理を行なった後、順
次巻き取りリールに巻きとるというものである。更に、
米国特許第４， ４００， ４０９号には膜形成室を複
数設け、それぞれ異なった半導体層を積層することも開
示されている。しかし該方法で太陽電池の製造を行なっ
た場合でも、前述したように結晶粒径の大きな多結晶膜
は得られておらず、十分な満足のゆく変換効率は得られ
ていないのが現状である。
送り出しリールより順次送り出した後、膜形成室に該基
体を搬送し、該膜形成室内で成膜処理を行なった後、順
次巻き取りリールに巻きとるというものである。更に、
米国特許第４， ４００， ４０９号には膜形成室を複
数設け、それぞれ異なった半導体層を積層することも開
示されている。しかし該方法で太陽電池の製造を行なっ
た場合でも、前述したように結晶粒径の大きな多結晶膜
は得られておらず、十分な満足のゆく変換効率は得られ
ていないのが現状である。
ところで、薄型で結晶粒径が十分に大きく且つ良好なエ
ネルギー変換効率を有する太陽電池を製造する方法とし
て、特開昭６３−１８２８７２号公報に示された方法が
ある。
ネルギー変換効率を有する太陽電池を製造する方法とし
て、特開昭６３−１８２８７２号公報に示された方法が
ある。
該公報には、「基体表面上に該基体表面の材料よりも核
形成密度が十分に大きく且つ単一の核だけが成長する程
度に十分微細な異種材料を設け次いで堆積により該異種
材料に核を形成させ該核によって結晶を成長させる工程
を含んで上記基体表面上に第１の導電型の半導体の単結
晶層を形成し、該単結晶層の上方に第２の導電型の半導
体の実質的単結晶層を形成することを特徴とする、太陽
電池の製造方法」が開示されている。
形成密度が十分に大きく且つ単一の核だけが成長する程
度に十分微細な異種材料を設け次いで堆積により該異種
材料に核を形成させ該核によって結晶を成長させる工程
を含んで上記基体表面上に第１の導電型の半導体の単結
晶層を形成し、該単結晶層の上方に第２の導電型の半導
体の実質的単結晶層を形成することを特徴とする、太陽
電池の製造方法」が開示されている。
この方法は選択的単結晶成長法を利用するものである。
選択的単結晶成長法は、表面エネルギー、付着係数、脱
離係数、表面拡散速度等という薄膜形成過程での核形成
を左右する因子の材料間での差を利用して、基体上に選
択的に結晶を成長させる方法である。即ち、非核形成面
（核形成密度の小さい面）に設けられた該非核形成面よ
りも核形成密度が十分に大きく且つ結晶成長して単結晶
となる核が唯一形成するに十分微小な表面積の核形成面
に基づいて単結晶を成長させる方法で、この方法では非
核形成面からは結晶の成長はおこらず、核形成面からの
み単結晶の成長がおこる。しかしながらこの方法を用い
たとしても、大面積の太陽電池を生産効率良く製造する
には改善すべき点が残されている。
離係数、表面拡散速度等という薄膜形成過程での核形成
を左右する因子の材料間での差を利用して、基体上に選
択的に結晶を成長させる方法である。即ち、非核形成面
（核形成密度の小さい面）に設けられた該非核形成面よ
りも核形成密度が十分に大きく且つ結晶成長して単結晶
となる核が唯一形成するに十分微小な表面積の核形成面
に基づいて単結晶を成長させる方法で、この方法では非
核形成面からは結晶の成長はおこらず、核形成面からの
み単結晶の成長がおこる。しかしながらこの方法を用い
たとしても、大面積の太陽電池を生産効率良く製造する
には改善すべき点が残されている。
上記した特開昭６３−１８２８７２号公報に記載されて
いる方法においては、従来、基体表面に核形成面となる
異種材料を設ける際に、一般にフォトリソグラフィーの
手法を用いたバターニングがなされている。
いる方法においては、従来、基体表面に核形成面となる
異種材料を設ける際に、一般にフォトリソグラフィーの
手法を用いたバターニングがなされている。
このフォトリソグラフィー工程はバッチ処理によりなさ
れる。そのため、大粒径結晶を用いた高性能な太陽電池
を得るために複数の工程を同時進行的かつ連続的に行な
い、生産効率を向上させるのは困難であった。
れる。そのため、大粒径結晶を用いた高性能な太陽電池
を得るために複数の工程を同時進行的かつ連続的に行な
い、生産効率を向上させるのは困難であった。
つまり、上述したいずれの方法を用いても、良好な変換
効率が得られる大粒径結晶を用いた太陽電池を生産効率
良く製造するのは極めて難しいのが現状である。
効率が得られる大粒径結晶を用いた太陽電池を生産効率
良く製造するのは極めて難しいのが現状である。
本発明は上述した従来技術に鑑み、本発明者が鋭意研究
した結果、直接的にはフォトリソグラフィーを用いるこ
となく、基体の所望の領域に集中的に電界を印加するこ
とで、非核形成面から核形成面を露出させて選択的結晶
成長用基体を形成できるという知見を得たことに基づい
ている。
した結果、直接的にはフォトリソグラフィーを用いるこ
となく、基体の所望の領域に集中的に電界を印加するこ
とで、非核形成面から核形成面を露出させて選択的結晶
成長用基体を形成できるという知見を得たことに基づい
ている。
本発明の主たる目的は、直接的にはフォトリソグラフィ
ーを用いることなしに基体に非核形成面と核形成面とを
設ける工程を連続的に行なう選択的結晶成長方法及び該
方法に用いられる基体の製造方法及び上記結晶成長方法
を用いて良好な特性の太陽電池を十分な量産性をもって
製造する方法を提供することにある。
ーを用いることなしに基体に非核形成面と核形成面とを
設ける工程を連続的に行なう選択的結晶成長方法及び該
方法に用いられる基体の製造方法及び上記結晶成長方法
を用いて良好な特性の太陽電池を十分な量産性をもって
製造する方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の選択的結晶成長用基体の製造方法は、核形成密
度が高い第１の材料からなる基体面に、該第１の材料よ
りも核形成密度の低い第２の材料からなる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、前記第１の材料からなる
基体面を露出させることを特徴とする。
度が高い第１の材料からなる基体面に、該第１の材料よ
りも核形成密度の低い第２の材料からなる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、前記第１の材料からなる
基体面を露出させることを特徴とする。
本発明の選択的結晶成長方法は、核形成密度が高い第１
の材料からなる基体面に、該第１の材料よりも核形成密
度の低い第２の材料からなる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、前記第１の材料からなる
基体面の、結晶成長して単結晶となる核が唯一形成され
るに十分微小な面積を有する領域を露出させ、 気相法による結晶成長処理を施すことにより、前記核を
形成し、該核より結晶を成長させることを特徴とする。
の材料からなる基体面に、該第１の材料よりも核形成密
度の低い第２の材料からなる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、前記第１の材料からなる
基体面の、結晶成長して単結晶となる核が唯一形成され
るに十分微小な面積を有する領域を露出させ、 気相法による結晶成長処理を施すことにより、前記核を
形成し、該核より結晶を成長させることを特徴とする。
本発明の太陽電池の製造方法は、核形成密度が高い第１
の材料からなる基体面に、該第１の材料よりも核形成密
度の低い第２の材料からなる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、前記第１の材料からなる
基体面の、結晶成長して単結晶となる核が唯一形成され
るに十分微小な面積を有する領域を露出させ、 気相法による結晶成長処理を施すことにより、前記核を
形成し、該核より結晶を成長させて半導体層領域を形成
することを特徴とする。
の材料からなる基体面に、該第１の材料よりも核形成密
度の低い第２の材料からなる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、前記第１の材料からなる
基体面の、結晶成長して単結晶となる核が唯一形成され
るに十分微小な面積を有する領域を露出させ、 気相法による結晶成長処理を施すことにより、前記核を
形成し、該核より結晶を成長させて半導体層領域を形成
することを特徴とする。
また、本発明の太陽電池の製造方法は、減圧可能なチャ
ンバー内で、導電性基体を連続的に移動させ、 前記基体表面上に、該基体表面よりも核形成密度が低い
非核形成面を形成する材料からなる層を形成する工程と
、 前記非核形成面を形成する材料からなる層の所望の領域
に集中的に電界を印加して該領域を除去し、前記導電性
基体の結晶成長して単結晶となる核が唯一形成されるに
十分微小な面積を有する領域を露出させる工程と、 前記導電性基体に結晶成長処理を施し、前記露出した導
電性基体表面に形成された核より結晶を成長させる工程
と、 前記核より成長した結晶上に、該結晶とは異なる導電型
の結晶を成長させる工程と、 該導電型の異なる結晶上に、導電材料からなる層を形成
し、電極を形成する工程と、を有することを特徴とする
。
ンバー内で、導電性基体を連続的に移動させ、 前記基体表面上に、該基体表面よりも核形成密度が低い
非核形成面を形成する材料からなる層を形成する工程と
、 前記非核形成面を形成する材料からなる層の所望の領域
に集中的に電界を印加して該領域を除去し、前記導電性
基体の結晶成長して単結晶となる核が唯一形成されるに
十分微小な面積を有する領域を露出させる工程と、 前記導電性基体に結晶成長処理を施し、前記露出した導
電性基体表面に形成された核より結晶を成長させる工程
と、 前記核より成長した結晶上に、該結晶とは異なる導電型
の結晶を成長させる工程と、 該導電型の異なる結晶上に、導電材料からなる層を形成
し、電極を形成する工程と、を有することを特徴とする
。
［作 用］
本発明によれば、基体に直接レジスト塗布、露光、現像
、エッチング等の処理を行なうことなく核形成面の形成
された基体を製造することができ、基体製造工程の削減
が図れる。
、エッチング等の処理を行なうことなく核形成面の形成
された基体を製造することができ、基体製造工程の削減
が図れる。
又、従来のフォトリソグラフィー法を用いて直接基体上
に核形成面を形成した後、結晶を成長させる結晶成長方
法では、基体上へたとえばＳｉｆｔを形或した後、核形
成面を露出させる工程と、ＣＶＤ法により前記核形成面
に結晶を成長させる工程とは別々に行なう必要があった
のに対し、本発明を用いれば、たとえばＳｉ０２の形成
工程と、核形成面の形成工程、及び核形成面上に結晶成
長させる工程と、を同時進行的に行なうことができるた
め、従来の方法に比べて結晶を成長させる効率を上げる
ことができる。
に核形成面を形成した後、結晶を成長させる結晶成長方
法では、基体上へたとえばＳｉｆｔを形或した後、核形
成面を露出させる工程と、ＣＶＤ法により前記核形成面
に結晶を成長させる工程とは別々に行なう必要があった
のに対し、本発明を用いれば、たとえばＳｉ０２の形成
工程と、核形成面の形成工程、及び核形成面上に結晶成
長させる工程と、を同時進行的に行なうことができるた
め、従来の方法に比べて結晶を成長させる効率を上げる
ことができる。
又、基体上の粒界の位置が制御された大粒径の結晶膜を
大面積で形或できる。更にこの方法を用いて太陽電池を
製造すれば、良好な生産効率及び低コスト化を達成しつ
つ、エネルギー変換効率等の特性の良好な大面積の太陽
電池を製造することができる。
大面積で形或できる。更にこの方法を用いて太陽電池を
製造すれば、良好な生産効率及び低コスト化を達成しつ
つ、エネルギー変換効率等の特性の良好な大面積の太陽
電池を製造することができる。
［実施例］
？下、本発明を具体的に説明する。
本発明において、核形成面を形成する材料とは、核形成
密度が高い材料であり、非核形成面を形或する材料とは
、核形成密度が低い材料である。非核形成面を形成する
材料としては、たとえば酸化シリコン（ ＳｉＯ■等）
や窒化シリコン（ＳｉＪ４）等の絶縁体材料を用いるこ
とができ、核形成面を形成する材料としては、たとえば
シリコン（ＳＬ）やガリウムヒ素（ＧａＡｓ）や金属等
を用いることがきる。具体的な金属としてはＷ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｎｉ等を挙げることができる。成長させる結晶と
しては、たとえばシリコンやガリウムヒ素やインジウム
リン（ＩｎＰ）等がある。尚、非核形成面を形成する材
料と，核形成面を形成する材料と、の選択に際しては、
非核形成面を形成する材料に、核形成面を形成する材料
よりも電気伝導度の低い材料を用いる必要がある。又、
核形成面は、核形成面を形或する材料とは異なる下地材
料上に核形成面を形成する材料をコーティングして形成
することも可能である。
密度が高い材料であり、非核形成面を形或する材料とは
、核形成密度が低い材料である。非核形成面を形成する
材料としては、たとえば酸化シリコン（ ＳｉＯ■等）
や窒化シリコン（ＳｉＪ４）等の絶縁体材料を用いるこ
とができ、核形成面を形成する材料としては、たとえば
シリコン（ＳＬ）やガリウムヒ素（ＧａＡｓ）や金属等
を用いることがきる。具体的な金属としてはＷ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｎｉ等を挙げることができる。成長させる結晶と
しては、たとえばシリコンやガリウムヒ素やインジウム
リン（ＩｎＰ）等がある。尚、非核形成面を形成する材
料と，核形成面を形成する材料と、の選択に際しては、
非核形成面を形成する材料に、核形成面を形成する材料
よりも電気伝導度の低い材料を用いる必要がある。又、
核形成面は、核形成面を形或する材料とは異なる下地材
料上に核形成面を形成する材料をコーティングして形成
することも可能である。
本発明においては、非核形成面を形或する材料の層を絶
縁破壊し、高電界印加部分を除去し、核形成面を形成す
る構成を有している。即ち、非核形成面を形成する材料
の層を絶縁破壊するための電気接点を非核形成面上の所
望の位置に接触させ、電圧を印加し、前記電気接点の接
触する領域に電界集中させる。印加する電圧は、非核形
成面を形成する材料の層の絶縁強度に対して好ましくは
５０％以上１００％未満の電圧、より好ましくは７０％
以上９９％以下の電圧が、高電界印加部分の除去に望ま
しい。印加する電圧が絶縁強度の５０％未満の電圧では
核形成面形成の歩留りが低下する。逆に１００％以上の
電圧では非核形成面の所望する領域以外にも絶縁破壊を
起こしてしまうことがある。
縁破壊し、高電界印加部分を除去し、核形成面を形成す
る構成を有している。即ち、非核形成面を形成する材料
の層を絶縁破壊するための電気接点を非核形成面上の所
望の位置に接触させ、電圧を印加し、前記電気接点の接
触する領域に電界集中させる。印加する電圧は、非核形
成面を形成する材料の層の絶縁強度に対して好ましくは
５０％以上１００％未満の電圧、より好ましくは７０％
以上９９％以下の電圧が、高電界印加部分の除去に望ま
しい。印加する電圧が絶縁強度の５０％未満の電圧では
核形成面形成の歩留りが低下する。逆に１００％以上の
電圧では非核形成面の所望する領域以外にも絶縁破壊を
起こしてしまうことがある。
電気接点の形状としては、例えば円柱状、多角柱状等の
柱状形状や円錘状、多角錘状、針状等の様々な形状が使
用し得る。
柱状形状や円錘状、多角錘状、針状等の様々な形状が使
用し得る。
前記電気接点と非核形成面を形成する材料の層との接触
面積は、効率よく電界集中を起こすとともに、結晶成長
して単結晶となる核が唯一形成するに十分微小な核形成
面を形成するためには好ましくはＩｕｍ”以上１６μｍ
２以下が望ましい。
面積は、効率よく電界集中を起こすとともに、結晶成長
して単結晶となる核が唯一形成するに十分微小な核形成
面を形成するためには好ましくはＩｕｍ”以上１６μｍ
２以下が望ましい。
この理由として１μｍ２未満の場合、良好に電気的接触
が得られないことがあり、１６μｍ２を越える場合、一
つの核形成面内に、結晶に成長ずる核が複数個形威され
ることがあるからである。
が得られないことがあり、１６μｍ２を越える場合、一
つの核形成面内に、結晶に成長ずる核が複数個形威され
ることがあるからである。
また、複数の電気接点を非核形成面を形成する材料の層
と接触させる場合の電気接点どうしの間隔は、形成する
太陽電池が十分大きな受光面積を有するためには好まし
くは４０ＩＬ＋ｎ以上１００ＬＬｍ以下が望ましい。
と接触させる場合の電気接点どうしの間隔は、形成する
太陽電池が十分大きな受光面積を有するためには好まし
くは４０ＩＬ＋ｎ以上１００ＬＬｍ以下が望ましい。
電界は、上述した様な電気接点を用いて電源より例えば
一定直流、正弦波状、ノコギリ波状、パルス状等のパタ
ーンで所望の領域に印加する．上述した基体の露出した
核形成面の各々に単結晶を形成するために施す結晶成長
処理は例えば熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ｃＶＤ１イ
オンブレーティング等の気相法を用いることが好ましい
。
一定直流、正弦波状、ノコギリ波状、パルス状等のパタ
ーンで所望の領域に印加する．上述した基体の露出した
核形成面の各々に単結晶を形成するために施す結晶成長
処理は例えば熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ｃＶＤ１イ
オンブレーティング等の気相法を用いることが好ましい
。
本発明において、「核形成密度が高い第１の材料からな
る基体面」は、後述する実施例に示すように、基体利料
を核形成密度が高い第１の材料としたり、基体上に核形
成密度が高い第１の材料からなる層を積層することで形
成することができる。
る基体面」は、後述する実施例に示すように、基体利料
を核形成密度が高い第１の材料としたり、基体上に核形
成密度が高い第１の材料からなる層を積層することで形
成することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。但し、本発明はこれらの実施例により何ら限定さ
れるものではない。
する。但し、本発明はこれらの実施例により何ら限定さ
れるものではない。
（実施例−１）
第ｌ図は本発明を説明するための概略工程図である。
（ｉ）（核形成面の形５１２）
先ず、０．２ｍｍ厚のステンレス板１０１の片面にフォ
トリソグラフィー法を用いてエッチングを施した。これ
により、ｂ＝ｉｏｏμｍの間隔で底面の一辺がａ＝４μ
ｍの正方形且つ深さｃ＝５μｍの電気接点としての柱状
突起構造１０２の配列を形成した（第１図（ａ）に断面
図と底面図を示した）。
トリソグラフィー法を用いてエッチングを施した。これ
により、ｂ＝ｉｏｏμｍの間隔で底面の一辺がａ＝４μ
ｍの正方形且つ深さｃ＝５μｍの電気接点としての柱状
突起構造１０２の配列を形成した（第１図（ａ）に断面
図と底面図を示した）。
？れとは別に、核形成面を形成する材料としてステンレ
ス基板１０４を用意し、該基板の表面に通常の常圧ＣＶ
Ｄ法により非核形成面を形成する材料であるＳｉＯ■層
１０３を堆積させた。具体的には４５０℃の基板温度で
２００人程度の膜厚で堆積させた。次いでＳｉＯ■層１
０３上に上記柱状突起構造１０２が接する様に上記基板
１０４を合わせた （第１図（ｂ））。
ス基板１０４を用意し、該基板の表面に通常の常圧ＣＶ
Ｄ法により非核形成面を形成する材料であるＳｉＯ■層
１０３を堆積させた。具体的には４５０℃の基板温度で
２００人程度の膜厚で堆積させた。次いでＳｉＯ■層１
０３上に上記柱状突起構造１０２が接する様に上記基板
１０４を合わせた （第１図（ｂ））。
そして、ステンレス板１０１と基板１０４との間に電源
１０５により１５Ｖのパルス状電圧を印加して、柱状突
起構造ＬＯ２を介して該構造と接する部分のＳｉＯ■層
１０３に集中的に高電界を印加して絶縁破壊を発生させ
た（第１図（Ｃ））。
１０５により１５Ｖのパルス状電圧を印加して、柱状突
起構造ＬＯ２を介して該構造と接する部分のＳｉＯ■層
１０３に集中的に高電界を印加して絶縁破壊を発生させ
た（第１図（Ｃ））。
ここでは、パルス状電圧の瞬間最大電圧をＳＬ０２層１
０３の絶縁破壊をひき起こす電界強度よりも幾分低い電
界強度が得られる様に設定することにより、微小柱状突
起構造１０２に電界を集中させた。そのため、この部分
１０２と基板１０４との間の電界強度は実質的にＳｉＯ
ｚ層１０３の絶縁破壊強度より高くなり、柱状突起構造
１０２と基板？０４とで挟まれた部分のＳｉＯ■層のみ
が絶縁破壊をひき起こし除去された。ここではＳｉＯ■
層が非常に薄い層であるため、ＳｉＯ■がＳｉＯとなっ
て昇華するものと考えられる。これにより下地にあるス
テンレス基板１０４の面が部分的に露出し、これにより
核形成面が形成された。Ｓｉ０２の絶縁破壊強度は約１
０’Ｖ／ｃｍでありＳｉＯｉ層１０３の膜厚が２００人
であるので、ＳｉＯ■層１０３の絶縁破壊強度の７５％
の電圧として印加電圧を１５Ｖに設定した。
０３の絶縁破壊をひき起こす電界強度よりも幾分低い電
界強度が得られる様に設定することにより、微小柱状突
起構造１０２に電界を集中させた。そのため、この部分
１０２と基板１０４との間の電界強度は実質的にＳｉＯ
ｚ層１０３の絶縁破壊強度より高くなり、柱状突起構造
１０２と基板？０４とで挟まれた部分のＳｉＯ■層のみ
が絶縁破壊をひき起こし除去された。ここではＳｉＯ■
層が非常に薄い層であるため、ＳｉＯ■がＳｉＯとなっ
て昇華するものと考えられる。これにより下地にあるス
テンレス基板１０４の面が部分的に露出し、これにより
核形成面が形成された。Ｓｉ０２の絶縁破壊強度は約１
０’Ｖ／ｃｍでありＳｉＯｉ層１０３の膜厚が２００人
であるので、ＳｉＯ■層１０３の絶縁破壊強度の７５％
の電圧として印加電圧を１５Ｖに設定した。
尚、複数個ある柱状突起構造１０２のうちの一部に対応
する部分で絶縁破壊が生じてＳｉＯ■層を除去した直後
は、該部分で柱状突起構造１０２とステンレス基板１０
４とがショートして過大な電流が流れ且つ該柱状突起構
造が微小であるために局部的に発熱し、該柱状突起構造
が瞬時に溶融除去される。従って、再びどこかの部分で
絶縁破壊が生ずるまで柱状突起構造１０２と基板１０４
とに挾まれたＳｉＯ，Ｎ１ ０ ３の全ての部分でパル
ス状電圧が均等に印加されることになる。
する部分で絶縁破壊が生じてＳｉＯ■層を除去した直後
は、該部分で柱状突起構造１０２とステンレス基板１０
４とがショートして過大な電流が流れ且つ該柱状突起構
造が微小であるために局部的に発熱し、該柱状突起構造
が瞬時に溶融除去される。従って、再びどこかの部分で
絶縁破壊が生ずるまで柱状突起構造１０２と基板１０４
とに挾まれたＳｉＯ，Ｎ１ ０ ３の全ての部分でパル
ス状電圧が均等に印加されることになる。
本実施例で゛は印加するパルス電圧を±１５Ｖとし周波
数を４Ｈｚとした。そして、上記柱状突起構造に対応し
てパルス電圧印加後に核形成面が形成される数の割合に
ついて経時変化を調べたところ、５分経過時で約４０％
となり、１３分経過時でほぼ１００％となった。
数を４Ｈｚとした。そして、上記柱状突起構造に対応し
てパルス電圧印加後に核形成面が形成される数の割合に
ついて経時変化を調べたところ、５分経過時で約４０％
となり、１３分経過時でほぼ１００％となった。
第１図（ｄ）は、以上の様にして形成された、ＳＬ０２
面を非核形成面とし、ステンレス面を核形成面とする基
体を示す。該基体における非核形成面の核形成密度に対
する核形成面の核形成密度の比は１０”程度であった。
面を非核形成面とし、ステンレス面を核形成面とする基
体を示す。該基体における非核形成面の核形成密度に対
する核形成面の核形成密度の比は１０”程度であった。
尚、板１０１の材料はステンレス以外の金属を用いても
よいことはもちろんであり、これらの金属としては例え
ばＭｏ， Ｃｒ， Ｗ， Ｎｉ等が挙げられる他、導電
性のシートを用いることもできる。
よいことはもちろんであり、これらの金属としては例え
ばＭｏ， Ｃｒ， Ｗ， Ｎｉ等が挙げられる他、導電
性のシートを用いることもできる。
（ｉｔ） （選択的単結晶成長）
次に、以上の様にして得られた第１図（ｄ）の基体を用
いて以下の通りＳＬの選択的単結晶成長を行なった。
いて以下の通りＳＬの選択的単結晶成長を行なった。
成膜装置としては通常の熱ＣＶＤ装置を用いた。原料ガ
スとしてＳｉＨａＣｌａ 、エッチングガスとしてＨＣ
１、キャリアガスとしてＨ２、ドーピングガスとして周
期律表第Ｖ族元素を含有する材料としてＰＨ． 、周期
律表第■族元素を含有する材料としてＢ２Ｈ．を用いた
。先ず第１図（ｅ）に示される様に粒径約１０μｍのｐ
＋単結晶ＳＬ層１０６を成長させた後、次いで第１図（
ｆ）に示される様に粒径約１００ＬＬｍになり隣接する
単結晶どうしが互いに接触して粒界を形成するまでｐ゛
単結晶ＳＬ層１０６上にｐ−ＳＪｉ １ ０ ７を成長
させた。続いてｐ−ＳＬ層１０７上に、更に０．５μｍ
厚のｎ″″Ｓｉ層１０８を成長させた。これらの半導体
層の形戊条件を以下の第ｌ表に示す。
スとしてＳｉＨａＣｌａ 、エッチングガスとしてＨＣ
１、キャリアガスとしてＨ２、ドーピングガスとして周
期律表第Ｖ族元素を含有する材料としてＰＨ． 、周期
律表第■族元素を含有する材料としてＢ２Ｈ．を用いた
。先ず第１図（ｅ）に示される様に粒径約１０μｍのｐ
＋単結晶ＳＬ層１０６を成長させた後、次いで第１図（
ｆ）に示される様に粒径約１００ＬＬｍになり隣接する
単結晶どうしが互いに接触して粒界を形成するまでｐ゛
単結晶ＳＬ層１０６上にｐ−ＳＪｉ １ ０ ７を成長
させた。続いてｐ−ＳＬ層１０７上に、更に０．５μｍ
厚のｎ″″Ｓｉ層１０８を成長させた。これらの半導体
層の形戊条件を以下の第ｌ表に示す。
第１表
以上の様にして成長させた単結晶を光学顕微鏡で観察し
たところ、格子状に規則正しく配列しており、上記第１
図（ａ）の工程で設定された柱状構造１０２の配列パタ
ーンに従って結晶成長が行なわれていることが確かめら
れた。
たところ、格子状に規則正しく配列しており、上記第１
図（ａ）の工程で設定された柱状構造１０２の配列パタ
ーンに従って結晶成長が行なわれていることが確かめら
れた。
次に、第１図（ｇ）に示される様に、真空蒸着によりＡ
ｇからなるグリッド電極１０９を形成した。
ｇからなるグリッド電極１０９を形成した。
以上の様にして得られたセル面積１．３ｃｍ”の太陽電
池を、Ａ Ｍ − １．５ソーラーシミュレーターを用
いて特性評価したところ、開放電圧０．５７Ｖ、短絡光
電流２９．５ｍＡ ／ ａｍ” 、曲線因子０．８０で
あり、エネルギー変換効率１３．５％という高い値が得
られた。これは、従来の大面積低コストの太陽電池であ
るアモルファスシリコン太陽電池に比べて高い変換効率
である。
池を、Ａ Ｍ − １．５ソーラーシミュレーターを用
いて特性評価したところ、開放電圧０．５７Ｖ、短絡光
電流２９．５ｍＡ ／ ａｍ” 、曲線因子０．８０で
あり、エネルギー変換効率１３．５％という高い値が得
られた。これは、従来の大面積低コストの太陽電池であ
るアモルファスシリコン太陽電池に比べて高い変換効率
である。
また、以上の様な本実施例の工程において、グリッド電
極１０９を形戒する前に電子ビーム蒸着にて約１０００
人厚のＩＴＯ透明導電膜を形成する工程を付加して得ら
れた太陽電池について、同様に特性評価を行なったとこ
ろ、表面反射が減少して短絡光電流が増大し、エネルギ
ー変換効率が１４．８％に向上していた． （実施例−２） 上記実施例１と類似の工程で、第２図に示される太陽電
池を製造した。
極１０９を形戒する前に電子ビーム蒸着にて約１０００
人厚のＩＴＯ透明導電膜を形成する工程を付加して得ら
れた太陽電池について、同様に特性評価を行なったとこ
ろ、表面反射が減少して短絡光電流が増大し、エネルギ
ー変換効率が１４．８％に向上していた． （実施例−２） 上記実施例１と類似の工程で、第２図に示される太陽電
池を製造した。
（ｉ）（核形成面の形成）
先ず、上記実施例と同様にして、ステンレス板にａ＝３
μｍ１ｂ＝５０１Ｌｍ，ｃ＝５μｍの柱状突起構造の配
列を形成した。
μｍ１ｂ＝５０１Ｌｍ，ｃ＝５μｍの柱状突起構造の配
列を形成した。
これとは別に、ステンレス基板２０４の表面に通常のス
バッタ法を用いて２０００人厚のＡｕＧｅ層２００を形
成した。該ＡｕＧｅ層は核形成面を形成する材料として
用いられる。次いで該ＡｕＧｅ層表面に通常の減圧ＣＶ
Ｄ法により非核形成面を形成する材料であるＳＬＮ４層
２０３を１５０人程度の層厚で堆積させた。続いて、上
記実施例ｌと同様にしてパルス電圧を±１２Ｖとし周波
数を５１｛ｚとして核形成面を形成した。その際、上記
柱状突起構造に対応してパルス電圧印加後に核形成面が
形或される数の割合について経時変化を調べたところ、
１０分経過時でほぼ１００％となった。
バッタ法を用いて２０００人厚のＡｕＧｅ層２００を形
成した。該ＡｕＧｅ層は核形成面を形成する材料として
用いられる。次いで該ＡｕＧｅ層表面に通常の減圧ＣＶ
Ｄ法により非核形成面を形成する材料であるＳＬＮ４層
２０３を１５０人程度の層厚で堆積させた。続いて、上
記実施例ｌと同様にしてパルス電圧を±１２Ｖとし周波
数を５１｛ｚとして核形成面を形成した。その際、上記
柱状突起構造に対応してパルス電圧印加後に核形成面が
形或される数の割合について経時変化を調べたところ、
１０分経過時でほぼ１００％となった。
（ｉｉ） （選択的単結晶成長）
次に、以上の様にして得られた基体を用いて、以下の通
りＧａＡｓの選択的単結晶成長を行なった。
りＧａＡｓの選択的単結晶成長を行なった。
成膜装置として通常のＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇ
ａｎｉｃ ＣＶＤ）装置を用いた．原料ガスとしてトリ
メチルガリウム（ＴＭＧ）及びアルシン（ＡｓＨｓ）
、キャリアガスとしてＨ２、ドーピングガスとして水素
化セレン（ＨｘＳｅ）、ジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）を用
いた．先ず粒径約５μｍのｎ”ＧａＡｓ層２０６を成長
させた後、次いで粒径約５０ｔＬｍになり隣接する単結
晶どうしが互いに接触して粒界を形成するまでｎ”Ｇａ
Ａｓ層２０６上にｎ−ＧａＡｓ層２０７を成長させた。
ａｎｉｃ ＣＶＤ）装置を用いた．原料ガスとしてトリ
メチルガリウム（ＴＭＧ）及びアルシン（ＡｓＨｓ）
、キャリアガスとしてＨ２、ドーピングガスとして水素
化セレン（ＨｘＳｅ）、ジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）を用
いた．先ず粒径約５μｍのｎ”ＧａＡｓ層２０６を成長
させた後、次いで粒径約５０ｔＬｍになり隣接する単結
晶どうしが互いに接触して粒界を形成するまでｎ”Ｇａ
Ａｓ層２０６上にｎ−ＧａＡｓ層２０７を成長させた。
続いてｎ−ＧａＡｓ層２０７上に、更に０．１ＬＬｍ厚
のｐ”ＧａＡｓ層２０８を成長させた。これらの半導体
層の形成条件を以下の第２表に示す。
のｐ”ＧａＡｓ層２０８を成長させた。これらの半導体
層の形成条件を以下の第２表に示す。
第２表
次に、真空蒸着によりＡｇからなるグリッド電極２０９
を形成した。
を形成した。
以上の様にして得られたセル面積１．０ｃｍ”の太陽電
池を、ＡＭ−１．５ソーラーシミュレーターを用いて特
性評価したところ、開放電圧０．−７２Ｖ、短絡光電流
２０． ５＋ｎＡ ／ｃｍ２、曲線因子０．８２であり
、エネルギー変換効率１２． １％という高い値が得ら
れた．これは、窓層にｐＧａＡＩＡｓを設けないＧａＡ
ｓ太陽電池としては極めて高い変換効率である。
池を、ＡＭ−１．５ソーラーシミュレーターを用いて特
性評価したところ、開放電圧０．−７２Ｖ、短絡光電流
２０． ５＋ｎＡ ／ｃｍ２、曲線因子０．８２であり
、エネルギー変換効率１２． １％という高い値が得ら
れた．これは、窓層にｐＧａＡＩＡｓを設けないＧａＡ
ｓ太陽電池としては極めて高い変換効率である。
（実施例−３）
第３図は本発明の実施に使用され、基体ウェブ上への核
形成面の形成と、該核形成面上への結晶の成長と、を同
時進行的にかつ連続的に行なえる太陽電池の製造装置の
一例を模式的に示した概略図である． 第３図に示した太陽電池の製造装置の各構成部品は不図
示の減圧可能なチャンバー内に設けられている。
形成面の形成と、該核形成面上への結晶の成長と、を同
時進行的にかつ連続的に行なえる太陽電池の製造装置の
一例を模式的に示した概略図である． 第３図に示した太陽電池の製造装置の各構成部品は不図
示の減圧可能なチャンバー内に設けられている。
第３図においては、送りローラー３０１からたとえば厚
さ０．２ｍｍのステンレスのウェブ３０２が供給され、
先ず常圧ＣＶＤ装置３０３内に入る。
さ０．２ｍｍのステンレスのウェブ３０２が供給され、
先ず常圧ＣＶＤ装置３０３内に入る。
該装置ではウェブ３０２の片面に一例として、Ｓｉｎｓ
がたとえば厚さ２００人程度に堆積せしめられる． 尚、３０４，３０４′はガイドローラーである。
がたとえば厚さ２００人程度に堆積せしめられる． 尚、３０４，３０４′はガイドローラーである。
上記ＣＶＤ装置３０３を出たウェプ３０２は核形成面形
成装置３１３に入る。核形成面形成装置３１３は、予め
柱状突起構造が片面に所望のパターンにて配列されてい
るステンレスのウェブ３０５が送りローラー３０７から
上記ウェブ３０２と等速で送り出され、２つのガイドロ
ーラ−３０４′の間にて柱状突起構造の突起部が該ウェ
ブ３０２に接触せしめられるような構造をとっている。
成装置３１３に入る。核形成面形成装置３１３は、予め
柱状突起構造が片面に所望のパターンにて配列されてい
るステンレスのウェブ３０５が送りローラー３０７から
上記ウェブ３０２と等速で送り出され、２つのガイドロ
ーラ−３０４′の間にて柱状突起構造の突起部が該ウェ
ブ３０２に接触せしめられるような構造をとっている。
ウェブ３０５は２つの圧着ローラー３０８のまわりに巻
回されたゴムベルト３０６によりウェブ３０２に対し確
実に圧着せしめられる。ウェブ３０５にはコントローラ
ー（不図示）が接続されているパルス電源３０９から所
望の電位及び周期のパルス電圧が印加される様になって
いる。３０７′はウェブ３０５の巻取りローラーである
。
回されたゴムベルト３０６によりウェブ３０２に対し確
実に圧着せしめられる。ウェブ３０５にはコントローラ
ー（不図示）が接続されているパルス電源３０９から所
望の電位及び周期のパルス電圧が印加される様になって
いる。３０７′はウェブ３０５の巻取りローラーである
。
上記核形成面形成装置３１３において所望のパターンで
核形成面が形成された後に、ウェブ３０２は減圧ＣＶＤ
装置３ｌＯに入る。該ＣＶＤ装置は内部が不図示のガス
ゲートにより連続する３室に区分されており、各室にお
いて順次たとえばｐ”Ｓｉ層、ｐ−ＳＬ層及びｎ”ｓＬ
層が形成される。
核形成面が形成された後に、ウェブ３０２は減圧ＣＶＤ
装置３ｌＯに入る。該ＣＶＤ装置は内部が不図示のガス
ゲートにより連続する３室に区分されており、各室にお
いて順次たとえばｐ”Ｓｉ層、ｐ−ＳＬ層及びｎ”ｓＬ
層が形成される。
上記滅圧ＣＶＤ装置３１０を出たウェブ３０２は上部電
極形成装置３１１内に入る。該電極形成装置は、マスク
パターンを用いてたとえばＡｇペーストで上部電極を形
成でき、該電極をヒーターで乾燥できる構造をとってい
る。
極形成装置３１１内に入る。該電極形成装置は、マスク
パターンを用いてたとえばＡｇペーストで上部電極を形
成でき、該電極をヒーターで乾燥できる構造をとってい
る。
上記上部電極形成装置３１１にて上部電極を形戊し、該
電極形成装置を出たウェブは巻取りローラー３１２に巻
取られる。
電極形成装置を出たウェブは巻取りローラー３１２に巻
取られる。
以上の様な装置を用いて、上記実施例１で述べた構或の
太陽電池を製造した。この際、ウェブ３０２として厚さ
０．２ ｍｍ、幅３０ｃｍステンレス製のちのを用い、
該ウェブを２ ０ ｃｍ／ｍｉｎの速度で送ることがで
きた。製造された太陽電池の特性を評価したところ（サ
ンプリングセル面積１．５ｃｍ”）、エネルギー変換効
率１１．７％が得られ、ウェブ幅方向でのバラツキは少
なかった（±８％以内）。
太陽電池を製造した。この際、ウェブ３０２として厚さ
０．２ ｍｍ、幅３０ｃｍステンレス製のちのを用い、
該ウェブを２ ０ ｃｍ／ｍｉｎの速度で送ることがで
きた。製造された太陽電池の特性を評価したところ（サ
ンプリングセル面積１．５ｃｍ”）、エネルギー変換効
率１１．７％が得られ、ウェブ幅方向でのバラツキは少
なかった（±８％以内）。
従って、本実施例方法によれば、高いエネルギー変換効
率の太陽電池を低コストで製造できることが分った， ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、基体に直接レジ
スト塗布、露光、現像、エッチング等の処理を行なうこ
となく核形成面の形成された基体を製造することができ
、基体製造工程の削減が図れる。
率の太陽電池を低コストで製造できることが分った， ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、基体に直接レジ
スト塗布、露光、現像、エッチング等の処理を行なうこ
となく核形成面の形成された基体を製造することができ
、基体製造工程の削減が図れる。
又、従来のフォトリソグラフィー法を用いて直接基体上
に核形成面を形成した後、結晶を成長させる結晶成長方
法では、基体上へたとえばＳｉＯｍを形或した後、核形
成面を露出させる工程と、ＣＶＤ法により前記核形成面
に結晶を成長させる工程と、は別々に行なう必要があっ
たのに対し、本発明を用いれば、たとえばＳｉＯｚの形
成工程と、核形成面の形或工程、及び核形成面上に結晶
成長させる工程と、を同時進行的に行なうことができる
ため、従来の方法に比べて結晶を成長させる効率を上げ
ることができる。又、基体上の粒界の位置が制御された
大粒径の結晶膜を大面積で形戒できる。更にこの方法を
用いて太陽電池を製造すれば、良好な生産効率及び低コ
スト化を達或しつつ、エネルギー変換効率等の特性の良
好な大面積の太陽電池を製造することができる。
に核形成面を形成した後、結晶を成長させる結晶成長方
法では、基体上へたとえばＳｉＯｍを形或した後、核形
成面を露出させる工程と、ＣＶＤ法により前記核形成面
に結晶を成長させる工程と、は別々に行なう必要があっ
たのに対し、本発明を用いれば、たとえばＳｉＯｚの形
成工程と、核形成面の形或工程、及び核形成面上に結晶
成長させる工程と、を同時進行的に行なうことができる
ため、従来の方法に比べて結晶を成長させる効率を上げ
ることができる。又、基体上の粒界の位置が制御された
大粒径の結晶膜を大面積で形戒できる。更にこの方法を
用いて太陽電池を製造すれば、良好な生産効率及び低コ
スト化を達或しつつ、エネルギー変換効率等の特性の良
好な大面積の太陽電池を製造することができる。
第１図は本発明を説明するための概略工程図である。
第２図は本発明により製造された太陽電池を示す概略図
である。 第３図は本発明の実施に使用される太陽電池製造装置の
一例を示す概略図である。 ３０１：送りローラー、３０２：ウェブ、３０３ ：
ＣＶＤ装置、３０４．３０４′：ガイドローラー ３０
５：ウェブ、３０６：ゴムベルト、３０７：送りローラ
ー、３０７′：巻取りローラー、３０８：圧着ローラー
、３０９：パルス電源、３１０：減圧ＣＶＤ装置、３１
１：上部電極形成装置、３１２：巻取りローラー、３１
３：核形成面形或装置。
である。 第３図は本発明の実施に使用される太陽電池製造装置の
一例を示す概略図である。 ３０１：送りローラー、３０２：ウェブ、３０３ ：
ＣＶＤ装置、３０４．３０４′：ガイドローラー ３０
５：ウェブ、３０６：ゴムベルト、３０７：送りローラ
ー、３０７′：巻取りローラー、３０８：圧着ローラー
、３０９：パルス電源、３１０：減圧ＣＶＤ装置、３１
１：上部電極形成装置、３１２：巻取りローラー、３１
３：核形成面形或装置。
Claims (25)
- （１）核形成密度が高い第１の材料からなる基体面に、
該第１の材料よりも核形成密度の低い第２の材料からな
る層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、 前記第１の材料からなる基体面を露出させることを特徴
とする選択的結晶成長用基体の製造方法。 - （２）前記第１の材料は導電性材料である請求項１記載
の選択的結晶成長用基体の製造方法。 - （３）前記第２の材料は絶縁性材料である請求項１記載
の選択的結晶成長用基体の製造方法。 - （４）前記第１の材料からなる基体面の露出箇所が複数
個ある請求項１記載の選択的結晶成長用基体の製造方法
。 - （５）前記電界の印加は、前記第２の材料からなる層の
絶縁破壊強度の５０％以上１００％未満の電圧の印加で
ある請求項１記載の選択的結晶成長用基体の製造方法。 - （６）前記電界の印加は前記基体と電気接点との間に行
なう請求項１記載の選択的結晶成長用基体の製造方法。 - （７）前記電気接点の形状は柱状である請求項６記載の
選択的結晶成長用基体の製造方法。 - （８）核形成密度が高い第１の材料からなる基体面に、
該第１の材料よりも核形成密度の低い第２の材料からな
る層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、 前記第１の材料からなる基体面の、結晶成長して単結晶
となる核が唯一形成されるに十分微小な面積を有する領
域を露出させ、 気相法による結晶成長処理を施すことにより、前記核を
形成し、該核より結晶を成長させることを特徴とする選
択的結晶成長方法。 - （９）前記第１の材料は導電性材料である請求項８記載
の選択的結晶成長方法。 - （１０）前記第２の材料は絶縁性材料である請求項８記
載の選択的結晶成長方法。 - （１１）前記第１の材料からなる基体面の露出箇所が複
数個ある請求項８記載の選択的結晶成長方法。 - （１２）前記電界の印加は、前記第２の材料からなる層
の絶縁破壊強度の５０％以上１００％未満の電圧の印加
である請求項８記載の選択的結晶成長方法。 - （１３）前記電界の印加は前記基体と電気接点との間に
行なう請求項８記載の選択的結晶成長方法。 - （１４）前記電気接点の形状は柱状である請求項１３記
載の選択的結晶成長方法。 - （１５）核形成密度が高い第１の材料からなる基体面に
、該第１の材料よりも核形成密度の低い第２の材料から
なる層を積層し、 前記第２の材料からなる層の所望の領域に集中的に電界
を印加して前記領域を除去し、 前記第１の材料からなる基体面の、結晶成長して単結晶
となる核が唯一形成されるに十分微小な面積を有する領
域を露出させ、 気相法による結晶成長処理を施すことにより、前記核を
形成し、該核より結晶を成長させて半導体層領域を形成
することを特徴とする太陽電池の製造方法。 - （１６）前記第１の材料は導電性材料である請求項１５
記載の太陽電池の製造方法。 - （１７）前記第２の材料は絶縁性材料である請求項１６
記載の太陽電池の製造方法。 - （１８）前記第１の材料からなる基体面の露出箇所が複
数個ある請求項１５記載の太陽電池の製造方法。 - （１９）前記電界の印加は、前記第２の材料からなる層
の絶縁破壊強度の５０％以上１００％未満の電圧の印加
である請求項１５記載の太陽電池の製造方法。 - （２０）前記電界の印加は前記基体と電気接点との間に
行なう請求項１５記載の太陽電池の製造方法。 - （２１）前記電気接点の形状は柱状である請求項２０記
載の太陽電池の製造方法。 - （２２）減圧可能なチャンバー内で、導電性基体を連続
的に移動させ、 前記基体表面上に、該基体表面よりも核形成密度が低い
非核形成面を形成する材料からなる層を形成する工程と
、 前記非核形成面を形成する材料からなる層の所望の領域
に集中的に電界を印加して該領域を除去し、前記導電性
基体の結晶成長して単結晶となる核が唯一形成されるに
十分微小な面積を有する領域を露出させる工程と、 前記導電性基体に結晶成長処理を施し、前記露出した導
電性基体表面に形成された核より結晶を成長させる工程
と、 前記核より成長した結晶上に、該結晶とは異なる導電型
の結晶を成長させる工程と、 該導電型の異なる結晶上に、導電材料からなる層を形成
し、電極を形成する工程と、を 有することを特徴とする太陽電池の製造方法。 - （２３）前記導電性基体は可撓性を有するウェブ状基体
のロールより送り出される請求項２２記載の太陽電池の
製造方法。 - （２４）前記各工程は異なった減圧チャンバー内で行な
われる請求項２２記載の太陽電池の製造方法。 - （２５）前記電界の印加は、前記非核形成面を形成する
材料からなる層の絶縁破壊強度の５０％以上１００％未
満の電圧の印加である請求項２２記載の太陽電池の製造
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15241089 | 1989-06-16 | ||
| JP1-152410 | 1989-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0394476A true JPH0394476A (ja) | 1991-04-19 |
| JP2746312B2 JP2746312B2 (ja) | 1998-05-06 |
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ID=15539906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2155263A Expired - Fee Related JP2746312B2 (ja) | 1989-06-16 | 1990-06-15 | 選択的結晶成長方法及びそれを用いた太陽電池の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5098850A (ja) |
| JP (1) | JP2746312B2 (ja) |
| CN (1) | CN1020025C (ja) |
| DE (1) | DE4019219A1 (ja) |
| FR (1) | FR2648618B1 (ja) |
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1990
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Patent Citations (3)
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