JPH0582751B2 - - Google Patents

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JPH0582751B2
JPH0582751B2 JP7416085A JP7416085A JPH0582751B2 JP H0582751 B2 JPH0582751 B2 JP H0582751B2 JP 7416085 A JP7416085 A JP 7416085A JP 7416085 A JP7416085 A JP 7416085A JP H0582751 B2 JPH0582751 B2 JP H0582751B2
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JP
Japan
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silicon
bath
support
carbon fiber
fiber structure
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JP7416085A
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JPS60234316A (ja
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Guraapumaieru Yoozefu
Fuarukenberuku Rihiaruto
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of JPH0582751B2 publication Critical patent/JPH0582751B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/06—Non-vertical pulling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/007—Pulling on a substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/931—Silicon carbide semiconductor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3382—Including a free metal or alloy constituent
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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、準単結晶、大面積の太陽電池用シリ
コン結晶体の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
網状の構造を有する平面状のカーボン繊維組織
よりなる支持体と溶融シリコンを接触させ、シリ
コンの結晶化の際に支持体がシリコン素体中に組
み込まれ、支持体が連続的に被覆されることによ
つて無亀裂、準単結晶、大面積の太陽電池用シリ
コン結晶体が製造されることは、例えばドイツ連
邦共和国特許出願公開第3010557A1号明細書によ
り公知である。そこには高い生産性（約１m2／
分）をもつて太陽電池用平面シリコンの製造方法
が記載され、被覆は引出し速度に関して、網状構
造の目の中における融解シリコンの高い表面張力
に基づいて薄いシリコン膜が形成されることによ
り行われ、その結果凝固の後に繊維からなる網状
構造がシリコン素体中に組込まれる。被覆の際に
支持体は融解槽の底にあるスリツト状の開口部を
通して引き出される。支持体はまた、例えばドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第2850805.6号明細書
から公知であるように槽の中にあるシリコン融体
の表面上に接して引出されてもよい。
その耐熱性と機械的可撓性のために支持体とし
て非常に適しているカーボン繊維組織は、シリコ
ンによる被覆の際に炭素が溶解する欠点を持つて
いる。炭素のシリコン融体中の飽和溶解度は1018
原子／cm3である。短い立上り相の後に融体の炭素
による飽和が達せられるや、この濃度の炭素がシ
リコン帯中に一緒に含有される。そのためこの材
料から作られる太陽電池の効率の３％までの低下
に導く。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、カーボン繊維組織から炭素が
溶解するのを阻止することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明において
は、カーボン繊維組織からなる支持体の少なくと
も表面を炭化珪素が形成し得る条件下で第１のシ
リコン浴と反応させ、次いで直ちに支持体に第２
のシリコン浴でシリコンの被覆を行う。
第１のシリコン浴の温度は1450〜1500℃に選ぶ
ことができる。カーボン繊維組織からなる第２の
支持体は、第１のシリコン浴が約1500℃の温度を
有する場合、約10cm／minの引き出し速度で約
0.35cmの浴長、或は約２ｍ／minの引き出し速度
で約７cmの浴長を引き出すようにすると好まし
い。
〔実施例〕
次に本発明を図面について説明する。
カーボン繊維組織からなる支持体１は矢印２の
方向にロール３を介して引かれ、加熱体５によつ
て覆われた融解槽６の中に存在するシリコン浴４
の表面を通り、融解シリコンと炭素との反応によ
つて炭化珪素繊維組織１ａに変えられる。融解槽
７の中の本来のシリコン被覆の前に置かれるシリ
コン浴４は、その場合シリコンの融点より望まし
くは50℃高い温度にある。それによつて支持体１
のカーボン繊維の炭化珪素繊維組織１ａへの完全
な変換が得られる。支持体１のシリコンによる被
覆は、ここでは提示された温度におけるシリコン
浴４の融体の小さい表面張力のために行われない
ままである。シリコン浴４の融解槽６は同じ高さ
で被覆用の融解槽７の直前に備えられ、それ故脆
い炭化珪素繊維組織１ａの機械的応力は生じな
い。
支持体１のカーボン繊維（索＝粗糸あたり約
1000フイラメント）の炭化珪素繊維組織１ａへの
量的変換のための時間は、1450℃において約30秒
である。従つてシリコン浴４の長さを支持体１、
炭化珪素繊維組織１ａの引き出し速度と合わせな
ければならない。すなわち、例えば10cm／分の引
き出し速度の場合には、0.35cmの浴長、そして２
ｍ／分の引き出し速度の場合には約７cmの浴長４
が必要である。シリコン浴４の温度をさらに高め
ることによる反応時間の短縮は、そのとき炭化珪
素繊維組織１ａの引張り強さが低下するから有効
でない。
符号１ｂによつて被覆のできあがつたシリコン
結晶体を示し、それは炭化珪素繊維組織１ａが融
解槽７の中にあるシリコン融体８の表面を通過す
ることによつて生ずる。シリコン融体８およびシ
リコン浴４は絶えず新しい材料によつて補われる
（図には示さない）。
〔発明の効果〕
本発明によれば、支持体としてカーボン繊維組
織を使用するから、脆性の大きい炭化珪素と異な
り支持体の製造が容易であり、又炭化珪素のよう
に引き出しの際にしばしば繊維が破断して切れた
繊維端がシリコンの結晶格子中、特にpn接合に
おいて障害を引き起こすことがなく、カーボン繊
維の表面が炭化珪素に変化した後シリコン被覆の
ためのシリコン浴中へ引き込まれるから、シリコ
ン被覆のためのシリコン浴中にカーボン繊維組織
から不純物が溶け込まず、もしくはカーボン繊維
組織の中に残留する不純物がそこに凍結され、シ
リコン被覆用のシリコン融体が汚染されることは
ない。
【図面の簡単な説明】
図は本発明方法を実施するための装置の断面図
である。 １……支持体、１ａ……炭化珪素繊維組織、１
ｂ……シリコン結晶体、４……シリコン浴、６，
７……融解槽、８……シリコン融体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 大面積の太陽電池に使用する準単結晶シリコ
    ン体の製造方法において、カーボン繊維組織から
    なる支持体の少なくとも表面を炭化珪素が形成し
    得る条件下で第１のシリコン浴と反応させ、次い
    で直ちに支持体に第２のシリコン浴でシリコンの
    被覆を行うことを特徴とする太陽電池用シリコン
    結晶体の製造方法。 ２ 第１のシリコン浴は1450〜1500℃の温度であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    製造方法。 ３ カーボン繊維組織からなる支持体が、約1500
    ℃の温度を有する第１のシリコン浴を約10cm／
    minの引き出し速度で約0.35cmの浴長を引き出さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の製造方法。 ４ カーボン繊維組織からなる支持体が、約1500
    ℃の温度を有する第１のシリコン浴を約２ｍ／
    minの引き出し速度で約７cmの浴長を引き出され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    製造方法。
JP60074160A 1984-04-09 1985-04-08 太陽電池用シリコン結晶体の製造方法 Granted JPS60234316A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3413369.0 1984-04-09
DE3413369 1984-04-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60234316A JPS60234316A (ja) 1985-11-21
JPH0582751B2 true JPH0582751B2 (ja) 1993-11-22

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ID=6233101

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JP60074160A Granted JPS60234316A (ja) 1984-04-09 1985-04-08 太陽電池用シリコン結晶体の製造方法

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US (1) US4554203A (ja)
EP (1) EP0158180B1 (ja)
JP (1) JPS60234316A (ja)
DE (1) DE3560222D1 (ja)

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