JPH06342923A - 太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートとその製造方法 - Google Patents
太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートとその製造方法Info
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- JPH06342923A JPH06342923A JP5254517A JP25451793A JPH06342923A JP H06342923 A JPH06342923 A JP H06342923A JP 5254517 A JP5254517 A JP 5254517A JP 25451793 A JP25451793 A JP 25451793A JP H06342923 A JPH06342923 A JP H06342923A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い変換効率を有する太陽電池に使用され
る、低い残留熱応力を有し柱状結晶粒子を有するシート
材を製造するための低コスト製造方法を提供すること。 【構成】 シート（６００）は、粒状シリコン（２０
０）と、該粒状シリコンが被覆され、該粒状シリコンを
支持するセッタ（１００）と剥離材層（１１０）とから
構成され、該セッタ（１１０）と該粒状シリコン（２０
０）を予熱する予熱領域と、熱プロフィルを有し核を発
生し結晶を成長させる溶融領域（３００）と、柱状成長
を促進する熱プロフィルを有し不純物は前記シートの上
部表面に分離される成長領域（４００）と、セッタ（１
１０）の移動方向に沿う線形の温度勾配を有し、前記成
長シートの低応力の発生を伴う冷却を容易に行えるアニ
ール領域（５００）とを有することを特徴とする太陽電
池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法。
る、低い残留熱応力を有し柱状結晶粒子を有するシート
材を製造するための低コスト製造方法を提供すること。 【構成】 シート（６００）は、粒状シリコン（２０
０）と、該粒状シリコンが被覆され、該粒状シリコンを
支持するセッタ（１００）と剥離材層（１１０）とから
構成され、該セッタ（１１０）と該粒状シリコン（２０
０）を予熱する予熱領域と、熱プロフィルを有し核を発
生し結晶を成長させる溶融領域（３００）と、柱状成長
を促進する熱プロフィルを有し不純物は前記シートの上
部表面に分離される成長領域（４００）と、セッタ（１
１０）の移動方向に沿う線形の温度勾配を有し、前記成
長シートの低応力の発生を伴う冷却を容易に行えるアニ
ール領域（５００）とを有することを特徴とする太陽電
池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、柱状粒子を有する多結
晶シート、特に、太陽電池の基板つまりウェーハとして
使用するのに適したシートを製造するための技術に関す
る。
晶シート、特に、太陽電池の基板つまりウェーハとして
使用するのに適したシートを製造するための技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光起電力太陽電池は、半導体デバイスで
あり、太陽光を電気に変換する。そして、結晶シリコン
に基づいた太陽電池は、高い変換効率と安定性をもつ利
点を有している。電気を発電し、シリコン製太陽電池の
利用を拡げることに対する根本的な障害は、現在のとこ
ろ、高い製造コストにある。
あり、太陽光を電気に変換する。そして、結晶シリコン
に基づいた太陽電池は、高い変換効率と安定性をもつ利
点を有している。電気を発電し、シリコン製太陽電池の
利用を拡げることに対する根本的な障害は、現在のとこ
ろ、高い製造コストにある。
【０００３】従来の太陽電池の製造は、単結晶あるいは
大粒径多結晶シリコンインゴットプロセスに基づいてお
り、主要なコスト要素は、インゴットを切断し、ウェー
ハとする点である。切断は、不経済な工程であり、高価
なインゴット材の約半分を、シリコンダストとして失っ
ている。前記問題を解決するために必要なことは、低コ
ストプロセスを発展させること、つまり、太陽電池の変
換効率を維持できる限り、低コスト材料を、効果的に使
用することである。
大粒径多結晶シリコンインゴットプロセスに基づいてお
り、主要なコスト要素は、インゴットを切断し、ウェー
ハとする点である。切断は、不経済な工程であり、高価
なインゴット材の約半分を、シリコンダストとして失っ
ている。前記問題を解決するために必要なことは、低コ
ストプロセスを発展させること、つまり、太陽電池の変
換効率を維持できる限り、低コスト材料を、効果的に使
用することである。
【０００４】前記問題を解決するために必要な技術的条
件は、制御自在で、高い面変換効率を有し、適正な結晶
形態を示す物質の製造方法を確立することである。
件は、制御自在で、高い面変換効率を有し、適正な結晶
形態を示す物質の製造方法を確立することである。
【０００５】先行技術として、効果的に結晶の成長を制
御するプロセスや、シートやリボンの状態のシリコン
で、高い面変換効率を有するプロセスが知られている。
これらプロセスの対処方法は、大面積を切断し、インゴ
ットからウェーハを製造する不経済なプロセスを取り除
くことである。
御するプロセスや、シートやリボンの状態のシリコン
で、高い面変換効率を有するプロセスが知られている。
これらプロセスの対処方法は、大面積を切断し、インゴ
ットからウェーハを製造する不経済なプロセスを取り除
くことである。
【０００６】例えば、ホプキンス（Hopkins ）著の「デ
ンドリティック ウェブ シリコン（Dendritic Web Si
licon:ＷＥＢ）」に関する刊行物や、エタウニイ（Etto
uney）その他著の「エッジ デファインド フィルム−
フェド グロース（Edge Defined Film-fed Growth: Ｅ
ＦＧ）」に関する刊行物や、ガートラー（Gurtler ）著
の「リボン−ツウ−リボン テクニック（Ribbon-to-Ri
bbon Techniquer:ＲＴＲ）」に関する刊行物や、そし
て、アイア（Eyer）その他著の「シリコン シート フ
ロム パウダー テクニック（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｈｅ
ｅｔｓ ｆｒｏｍ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ：ＳＳＰ）」に関する刊行物には、多結晶の成長を制
御し１ｍｍより大きな結晶粒度を得るプロセスが開示さ
れており、低い線速度での結晶成長であるため、面の生
成速度も低くなっている。
ンドリティック ウェブ シリコン（Dendritic Web Si
licon:ＷＥＢ）」に関する刊行物や、エタウニイ（Etto
uney）その他著の「エッジ デファインド フィルム−
フェド グロース（Edge Defined Film-fed Growth: Ｅ
ＦＧ）」に関する刊行物や、ガートラー（Gurtler ）著
の「リボン−ツウ−リボン テクニック（Ribbon-to-Ri
bbon Techniquer:ＲＴＲ）」に関する刊行物や、そし
て、アイア（Eyer）その他著の「シリコン シート フ
ロム パウダー テクニック（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｈｅ
ｅｔｓ ｆｒｏｍ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ：ＳＳＰ）」に関する刊行物には、多結晶の成長を制
御し１ｍｍより大きな結晶粒度を得るプロセスが開示さ
れており、低い線速度での結晶成長であるため、面の生
成速度も低くなっている。
【０００７】これらのシート成長プロセスに共通な点
は、シートの引張方向とシートの成長方向が共線上にあ
ることである。全てのこれらのプロセスは、シートの成
長方向に沿って高い温度勾配、つまり、１cm当たり５０
０℃以上の条件で使用されている。
は、シートの引張方向とシートの成長方向が共線上にあ
ることである。全てのこれらのプロセスは、シートの成
長方向に沿って高い温度勾配、つまり、１cm当たり５０
０℃以上の条件で使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この勾配は、実用的な
線速度、典型的には２cm/min以下で達成するために必要
であり、一方、大きな熱応力を生成する。多くの場合、
この応力は、実用的なシート幅を制限し、太陽電池の製
造を不可能にするシートの変形を引き起こす。また、熱
応力は、結晶欠陥を発生させ、太陽電池の変換効率を制
限する。
線速度、典型的には２cm/min以下で達成するために必要
であり、一方、大きな熱応力を生成する。多くの場合、
この応力は、実用的なシート幅を制限し、太陽電池の製
造を不可能にするシートの変形を引き起こす。また、熱
応力は、結晶欠陥を発生させ、太陽電池の変換効率を制
限する。
【０００９】これらのプロセスは、結晶粒度を出来る限
り大きくするように試みることにより、太陽電池の変換
効率に影響を与える結晶粒界の有害な効果を避けてい
る。
り大きくするように試みることにより、太陽電池の変換
効率に影響を与える結晶粒界の有害な効果を避けてい
る。
【００１０】その他のプロセスは、高い面変換効率を達
成することが出来るように開発されている。
成することが出来るように開発されている。
【００１１】例えば、ベイツ（Bates ）その他著の「ロ
ー アングル シリコン シート（Low Angle Silicon
Sheet:ＬＡＳＳ）」に関する刊行物や、ヘルムライヒ
（Helmreich ）その他著の「ランプ アシステッド フ
ォイル−カスティング テクニック（Ramp Assisted Fo
il-Casting Technique: ＲＡＦＴ）」に関する刊行物
や、ファルケンベルク（Falckenberg ）その他著の「サ
ポウテッド−ウェブ（Supported-Web:Ｓ−Ｗｅｂ）」に
関する刊行物や、ハイド（Hide）その他著の「キャスト
リボン プロセス（Cast Ribbon Process:ＣＲＰ）」
に関する刊行物や、そして、ランゲ（Lange ）その他著
の「リボン グロース オン サブストレート（Ribbon
Growth on Substrate: ＲＧＳ）」に関する刊行物に
は、１０μｍから３mmの範囲の粒度を有する多結晶シー
ト成長を、高い線速度、つまり、１０cm〜１８００cm／
min で達成するプロセスが開示されている。
ー アングル シリコン シート（Low Angle Silicon
Sheet:ＬＡＳＳ）」に関する刊行物や、ヘルムライヒ
（Helmreich ）その他著の「ランプ アシステッド フ
ォイル−カスティング テクニック（Ramp Assisted Fo
il-Casting Technique: ＲＡＦＴ）」に関する刊行物
や、ファルケンベルク（Falckenberg ）その他著の「サ
ポウテッド−ウェブ（Supported-Web:Ｓ−Ｗｅｂ）」に
関する刊行物や、ハイド（Hide）その他著の「キャスト
リボン プロセス（Cast Ribbon Process:ＣＲＰ）」
に関する刊行物や、そして、ランゲ（Lange ）その他著
の「リボン グロース オン サブストレート（Ribbon
Growth on Substrate: ＲＧＳ）」に関する刊行物に
は、１０μｍから３mmの範囲の粒度を有する多結晶シー
ト成長を、高い線速度、つまり、１０cm〜１８００cm／
min で達成するプロセスが開示されている。
【００１２】典型的な場合、これらのプロセスは、幾何
学的な制御、つまり、幅や厚みの制御を維持すること難
しい点、例えば、ＬＡＳＳやＲＡＦＴやＲＧＳで示され
ている、接触している物質によるシリコンの汚染を防止
が経験的に難しい点、例えば、ＲＡＦＴやＳ−Ｗｅｂや
ＣＲＰで示される、のいづれか一方、または双方の点を
有している。
学的な制御、つまり、幅や厚みの制御を維持すること難
しい点、例えば、ＬＡＳＳやＲＡＦＴやＲＧＳで示され
ている、接触している物質によるシリコンの汚染を防止
が経験的に難しい点、例えば、ＲＡＦＴやＳ−Ｗｅｂや
ＣＲＰで示される、のいづれか一方、または双方の点を
有している。
【００１３】これらのシート成長プロセスに共通な点
は、シートの引張方向とシートでの結晶の成長方向がほ
とんど垂直になっていることである。これらのプロセス
の重要な特徴は、線形引張速度を高めることと結晶成長
速度を下げることを同時に達成することが出来ることで
ある。結晶成長速度の低減は、高品質結晶を有する物質
を得るためには必要である。
は、シートの引張方向とシートでの結晶の成長方向がほ
とんど垂直になっていることである。これらのプロセス
の重要な特徴は、線形引張速度を高めることと結晶成長
速度を下げることを同時に達成することが出来ることで
ある。結晶成長速度の低減は、高品質結晶を有する物質
を得るためには必要である。
【００１４】多結晶物質からの太陽電池製造に関する先
行技術では、粒度が１．０mmより大きいことが必要であ
る。粒度に関するこの条件は、先行技術に係る物質で明
らかなように、粒界の有害作用を最小化するために必要
である。従来、１．０mm以下の粒度を有する小粒度多結
晶シリコンは、粒界効果のため、光起電性物質のための
候補ではなかったためである。
行技術では、粒度が１．０mmより大きいことが必要であ
る。粒度に関するこの条件は、先行技術に係る物質で明
らかなように、粒界の有害作用を最小化するために必要
である。従来、１．０mm以下の粒度を有する小粒度多結
晶シリコンは、粒界効果のため、光起電性物質のための
候補ではなかったためである。
【００１５】結晶粒界の再結合は、太陽電池の電圧や電
流やフィルファクタの低下を導いている。従来のモデ
ル、例えば、ゴーシュ（Ghosh ）の１９８０年に開示し
たモデルや、フォッサム（Fossum）の１９８０年に開示
したモデルは、活性な結晶粒界の再結合に基づいてお
り、従来の物質の変換効率を正確に予測している。これ
らのモデルから、不活性な結晶粒界を得ることができれ
ば、小結晶粒度を有する物質を利用できることが推論さ
れる。
流やフィルファクタの低下を導いている。従来のモデ
ル、例えば、ゴーシュ（Ghosh ）の１９８０年に開示し
たモデルや、フォッサム（Fossum）の１９８０年に開示
したモデルは、活性な結晶粒界の再結合に基づいてお
り、従来の物質の変換効率を正確に予測している。これ
らのモデルから、不活性な結晶粒界を得ることができれ
ば、小結晶粒度を有する物質を利用できることが推論さ
れる。
【００１６】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、本発明の目的は、高い変換効
率を有する太陽電池に使用される、低い応力を有し柱状
結晶粒子を有するシート材を製造するための低コストプ
ロセスを提供することにある。
みてなされたものであり、本発明の目的は、高い変換効
率を有する太陽電池に使用される、低い応力を有し柱状
結晶粒子を有するシート材を製造するための低コストプ
ロセスを提供することにある。
【００１７】また、本発明の目的は、太陽電池の基板と
して使用される、先行技術の抱える欠点を克服した柱状
結晶粒子から構成される多結晶シリコンシート材を製造
するための技術を提供することにある。
して使用される、先行技術の抱える欠点を克服した柱状
結晶粒子から構成される多結晶シリコンシート材を製造
するための技術を提供することにある。
【００１８】また、本発明の目的は、低活性結晶粒界を
有する小結晶粒子から構成される多結晶シリコンを使用
する低コスト太陽電池を製造するための方法を提供す
る。
有する小結晶粒子から構成される多結晶シリコンを使用
する低コスト太陽電池を製造するための方法を提供す
る。
【００１９】そして、本発明の目的は、前記方法により
製造された基板や太陽電池を提供することにある。
製造された基板や太陽電池を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明は、太陽電池の基板として機能するシート
は、粒状シリコンと、該粒状シリコンが被覆され、該粒
状シリコンを支持するセッタとから構成され、該セッタ
と該粒状シリコンを予熱する予熱領域と、該セッタと該
粒状シリコンが移送され、上部から下方に向けての前記
粒状シリコンの溶融を引き起こす熱プロフィルを有し、
粒状シリコン深さの２５〜９０％が溶融し、下方の半溶
融シリコンがネットとして機能し、前記溶融シリコンを
安定化し、該溶融シリコンと下部に設けられている前記
セッタと剥離層との接触を最小化し、核を発生し結晶を
成長させる溶融領域と、前記半溶融シリコンネット上の
溶融シリコンプールが移送され、前記半溶融シリコンネ
ットから上方の前記セッタのプレーンに対しほぼ垂直な
方向に、柱状成長を促進する熱プロフィルを有し、前記
溶融シリコンと成長している多結晶層は共存しており、
半溶融している背面への残留ガスの除去と同様に、不純
物は前記シートの上部表面に分離される成長領域と、前
記成長シートが移送され、前記セッタの移動方向に沿う
線形の温度勾配を有し、前記成長シートの低応力の発生
を伴う冷却を容易に行えるアニール領域とを有してお
り、前記セッタからの前記多結晶シートの取り外しが剥
離材により容易に行え、そして、前記セッタを再使用す
ることを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法である。
めの本発明は、太陽電池の基板として機能するシート
は、粒状シリコンと、該粒状シリコンが被覆され、該粒
状シリコンを支持するセッタとから構成され、該セッタ
と該粒状シリコンを予熱する予熱領域と、該セッタと該
粒状シリコンが移送され、上部から下方に向けての前記
粒状シリコンの溶融を引き起こす熱プロフィルを有し、
粒状シリコン深さの２５〜９０％が溶融し、下方の半溶
融シリコンがネットとして機能し、前記溶融シリコンを
安定化し、該溶融シリコンと下部に設けられている前記
セッタと剥離層との接触を最小化し、核を発生し結晶を
成長させる溶融領域と、前記半溶融シリコンネット上の
溶融シリコンプールが移送され、前記半溶融シリコンネ
ットから上方の前記セッタのプレーンに対しほぼ垂直な
方向に、柱状成長を促進する熱プロフィルを有し、前記
溶融シリコンと成長している多結晶層は共存しており、
半溶融している背面への残留ガスの除去と同様に、不純
物は前記シートの上部表面に分離される成長領域と、前
記成長シートが移送され、前記セッタの移動方向に沿う
線形の温度勾配を有し、前記成長シートの低応力の発生
を伴う冷却を容易に行えるアニール領域とを有してお
り、前記セッタからの前記多結晶シートの取り外しが剥
離材により容易に行え、そして、前記セッタを再使用す
ることを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法である。
【００２１】前記粒状粉体と前記シートに対する前記予
熱領域、前記溶融領域、前記成長領域、前記アニール領
域の温度プロフィルの全てあるいは一部を、焦点を有す
る光エネルギーを用いて達成されていることを特徴とす
る太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法
である。
熱領域、前記溶融領域、前記成長領域、前記アニール領
域の温度プロフィルの全てあるいは一部を、焦点を有す
る光エネルギーを用いて達成されていることを特徴とす
る太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法
である。
【００２２】前記粒状シリコンに、分離成分を添加する
ことにより、前記シート層の電気固有抵抗は、０．１〜
１０ohm-cmの範囲にされていることを特徴とする太陽電
池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
ことにより、前記シート層の電気固有抵抗は、０．１〜
１０ohm-cmの範囲にされていることを特徴とする太陽電
池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
【００２３】前記粒状シリコンの寸法は、１００〜１０
００μｍの範囲にあり、冶金材料グレードと電子材料グ
レードの間の純度を有していることを特徴とする太陽電
池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
００μｍの範囲にあり、冶金材料グレードと電子材料グ
レードの間の純度を有していることを特徴とする太陽電
池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
【００２４】前記溶融領域の外縁は、熱分流器、例え
ば、セッタに埋め込んだ高い熱伝導率を有するロッドを
用い、溶融シリコンの端部の熱強度を下げることによ
り、安定化されていることを特徴とする太陽電池用柱状
粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
ば、セッタに埋め込んだ高い熱伝導率を有するロッドを
用い、溶融シリコンの端部の熱強度を下げることによ
り、安定化されていることを特徴とする太陽電池用柱状
粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
【００２５】前記セッタは、上部と下部の間に熱伝導経
路を提供する熱分流器を局所的に有することにより、核
生成サイトが形成され成長を開始することを特徴とする
太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法。
路を提供する熱分流器を局所的に有することにより、核
生成サイトが形成され成長を開始することを特徴とする
太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法。
【００２６】前記シートは、大粒度あるいは単結晶の粒
状シリコンが使用され、平均粒度が０．２〜１mmである
相対的に大きな柱状粒子が生成されることを特徴とする
太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法で
ある。
状シリコンが使用され、平均粒度が０．２〜１mmである
相対的に大きな柱状粒子が生成されることを特徴とする
太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法で
ある。
【００２７】前記セッタは、水晶、シリカあるいはアル
ミナもしくは両者を含んだ耐火物、グラファイト、炭化
ケイ素から構成されるグループから選択されることを特
徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製
造方法である。
ミナもしくは両者を含んだ耐火物、グラファイト、炭化
ケイ素から構成されるグループから選択されることを特
徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製
造方法である。
【００２８】前記セッタは、形成と熱処理の間にシート
を支持し、前記シリコンと化学的な相互作用を起こさず
付着しない薄いベルト材と置換されていることを特徴と
する太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方
法である。
を支持し、前記シリコンと化学的な相互作用を起こさず
付着しない薄いベルト材と置換されていることを特徴と
する太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方
法である。
【００２９】前記シートは、平面性、表面の平滑性、４
０μｍより大きな少数キャリア拡散距離、該少数キャリ
ア拡散距の少なくとも２倍の最小粒度、低い残留応力、
相対的に非活性な結晶粒界を有することを特徴とする太
陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法であ
る。
０μｍより大きな少数キャリア拡散距離、該少数キャリ
ア拡散距の少なくとも２倍の最小粒度、低い残留応力、
相対的に非活性な結晶粒界を有することを特徴とする太
陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法であ
る。
【００３０】前記シートは、太陽電池層が追加し形成さ
れることにより、太陽電池用の基板として利用されるこ
とを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シー
トの製造方法である。
れることにより、太陽電池用の基板として利用されるこ
とを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シー
トの製造方法である。
【００３１】前記部分溶融シリコンネットと前記セッタ
は、不溶融で再使用性がない熱特性は匹敵する基板で置
換され、該基板は、上部の溶融シリコンで濡れており、
該上部溶融シリコン層を安定化し、核形成を行い成長
し、後で前記成長シートの太陽電池処理のおこなう際
に、支持体として機能することを特徴とする太陽電池用
柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
は、不溶融で再使用性がない熱特性は匹敵する基板で置
換され、該基板は、上部の溶融シリコンで濡れており、
該上部溶融シリコン層を安定化し、核形成を行い成長
し、後で前記成長シートの太陽電池処理のおこなう際
に、支持体として機能することを特徴とする太陽電池用
柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法である。
【００３２】前記シートは、後で太陽電池層が追加形成
されることにより、太陽電池向けの基板として利用され
ることを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法である。
されることにより、太陽電池向けの基板として利用され
ることを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法である。
【００３３】そして、前記太陽電池用柱状粒子を有する
多結晶シートの製造方法により製造される太陽電池用柱
状粒子を有する多結晶シートである。
多結晶シートの製造方法により製造される太陽電池用柱
状粒子を有する多結晶シートである。
【００３４】また、太陽電池の基板として機能するシー
トは、ネットと、該ネットが被覆されたセッタと、該セ
ッタと前記ネットに被覆され、該セッタと該ネットから
支持される粒状シリコンとから構成され、前記セッタと
前記ネットと前記粒状シリコンを予熱する予熱領域と、
該セッタと該ネットと該粒状シリコンが移送され、上部
から下方に向けての粒状シリコンの溶融を引き起こす熱
プロフィルを有し、粒状シリコン深さの２５〜９０％が
溶融し、下方の半溶融シリコンが核生成サイトとして機
能し、核を発生し結晶を成長させ、前記ネットは前記溶
融シリコンを安定化し、前記溶融シリコンと、下部に設
けられている前記セッタとの接触を最小化するように機
能する溶融領域と、前記ネットが剥離材として機能し、
該ネット上の溶融シリコンプールが移送され、前記半溶
融シリコンから上方の前記セッタのプレーンに対しほぼ
垂直な方向に、柱状成長を促進するような熱プロフィル
を有し、前記溶融シリコンと成長している多結晶層は共
存しており、半溶融している背面への残留ガスの除去と
同様に、不純物は前記シートの上部表面に分離される成
長領域と、前記成長シートが移送され、前記セッタの移
動方向に沿う線形の温度勾配を有しており、前記シート
の低応力冷却を容易に行えるアニール領域とを有してお
り、前記セッタからの前記多結晶シートの取り外しが剥
離材により容易に行え、そして、前記セッタを再使用す
ることを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法である。
トは、ネットと、該ネットが被覆されたセッタと、該セ
ッタと前記ネットに被覆され、該セッタと該ネットから
支持される粒状シリコンとから構成され、前記セッタと
前記ネットと前記粒状シリコンを予熱する予熱領域と、
該セッタと該ネットと該粒状シリコンが移送され、上部
から下方に向けての粒状シリコンの溶融を引き起こす熱
プロフィルを有し、粒状シリコン深さの２５〜９０％が
溶融し、下方の半溶融シリコンが核生成サイトとして機
能し、核を発生し結晶を成長させ、前記ネットは前記溶
融シリコンを安定化し、前記溶融シリコンと、下部に設
けられている前記セッタとの接触を最小化するように機
能する溶融領域と、前記ネットが剥離材として機能し、
該ネット上の溶融シリコンプールが移送され、前記半溶
融シリコンから上方の前記セッタのプレーンに対しほぼ
垂直な方向に、柱状成長を促進するような熱プロフィル
を有し、前記溶融シリコンと成長している多結晶層は共
存しており、半溶融している背面への残留ガスの除去と
同様に、不純物は前記シートの上部表面に分離される成
長領域と、前記成長シートが移送され、前記セッタの移
動方向に沿う線形の温度勾配を有しており、前記シート
の低応力冷却を容易に行えるアニール領域とを有してお
り、前記セッタからの前記多結晶シートの取り外しが剥
離材により容易に行え、そして、前記セッタを再使用す
ることを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法である。
【００３５】前記ネットは、グラファイト製であること
を特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート
の製造方法である。
を特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート
の製造方法である。
【００３６】前記粒状粉体と前記シートに対する前記予
熱領域、前記溶融領域、前記成長領域、前記アニール領
域の温度プロフィルの全てあるいは一部は、グラファイ
トベースの加熱技術を用いて達成されていることを特徴
とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造
方法である。
熱領域、前記溶融領域、前記成長領域、前記アニール領
域の温度プロフィルの全てあるいは一部は、グラファイ
トベースの加熱技術を用いて達成されていることを特徴
とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造
方法である。
【００３７】前記ネットは、炭化ケイ素製であることを
特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの
製造方法である。
特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの
製造方法である。
【００３８】そして、前記太陽電池用柱状粒子を有する
多結晶シートの製造方法により製造される太陽電池用柱
状粒子を有する多結晶シートである。
多結晶シートの製造方法により製造される太陽電池用柱
状粒子を有する多結晶シートである。
【００３９】
【作用】このように構成した本発明にあっては、高い変
換効率を有する太陽電池に使用される、低い残留熱応
力、平面性、平滑性、４０μｍより大きい少数キャリア
拡散距離、該少数キャリア拡散距離の最低２倍はある最
少結晶粒度を備えた低活性結晶粒界を有する小結晶粒子
から構成される柱状結晶シート材を、プロセス制御が容
易な低コストプロセスで製造することが可能となり、該
プロセスにより製造される基板や太陽電池を提供するこ
とが可能となる。
換効率を有する太陽電池に使用される、低い残留熱応
力、平面性、平滑性、４０μｍより大きい少数キャリア
拡散距離、該少数キャリア拡散距離の最低２倍はある最
少結晶粒度を備えた低活性結晶粒界を有する小結晶粒子
から構成される柱状結晶シート材を、プロセス制御が容
易な低コストプロセスで製造することが可能となり、該
プロセスにより製造される基板や太陽電池を提供するこ
とが可能となる。
【００４０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００４１】図１は、本発明に係る太陽電池基板として
使用される、低応力を有する柱状粒を有するシートの製
造工程を示す斜視図であり、プロセスは、左から右に進
んでいる。
使用される、低応力を有する柱状粒を有するシートの製
造工程を示す斜視図であり、プロセスは、左から右に進
んでいる。
【００４２】一般的には、セッタ１００は、機械的支持
材として機能し、粒状シリコン層２００が被覆され、規
定の温度プロファイルを経験する。規定の温度プロファ
イルは、最初に、粒状シリコン層２００の表面に溶融領
域３００を生成し、そして、溶融体と多結晶層の成長層
とが共存している成長領域４００を生成する。最終的に
は、アニール層５００となり、多結晶シリコンシート層
６００の温度は、規定の方法により低下させられ、応力
の開放をもたらす。
材として機能し、粒状シリコン層２００が被覆され、規
定の温度プロファイルを経験する。規定の温度プロファ
イルは、最初に、粒状シリコン層２００の表面に溶融領
域３００を生成し、そして、溶融体と多結晶層の成長層
とが共存している成長領域４００を生成する。最終的に
は、アニール層５００となり、多結晶シリコンシート層
６００の温度は、規定の方法により低下させられ、応力
の開放をもたらす。
【００４３】セッタ１００は、後述する要求品質に基づ
き選定される。それは、熱処理によるシート形成の間に
形状を維持し、シリコンに対し化学的な相互作用つまり
付着が無く、そして、適した熱特性を有し、要求される
シート成長とアニールを達成することである。
き選定される。それは、熱処理によるシート形成の間に
形状を維持し、シリコンに対し化学的な相互作用つまり
付着が無く、そして、適した熱特性を有し、要求される
シート成長とアニールを達成することである。
【００４４】水晶や、耐火ボード、例えば、シリカやア
ルミナのいずれか一方あるいは双方を原料とするボード
や、グラファイトや、そして、炭化ケイ素等の物質を含
む複数の材料が使用され、熱処理中に、適正な幾何形状
を維持する。
ルミナのいずれか一方あるいは双方を原料とするボード
や、グラファイトや、そして、炭化ケイ素等の物質を含
む複数の材料が使用され、熱処理中に、適正な幾何形状
を維持する。
【００４５】セッタ１００が、最後に多結晶シリコンシ
ート６００に付着しないことを確実とするため、剥離材
塗布層１１０は設けられている。窒化ケイ素、オキシ窒
化ケイ素、シリカそしてアルミナのいずれか一方あるい
は組合わせたものが、前記剥離材として使用される。こ
の塗布を低コストで行う方法は、まず、スラリを調整
し、裸セッタに塗装、つまり、スプレー塗装を行い、そ
の後、使用前に、酸化性雰囲気中で乾燥することであ
る。剥離材は、シートの分離を容易にし、セッタの再利
用を可能にする。
ート６００に付着しないことを確実とするため、剥離材
塗布層１１０は設けられている。窒化ケイ素、オキシ窒
化ケイ素、シリカそしてアルミナのいずれか一方あるい
は組合わせたものが、前記剥離材として使用される。こ
の塗布を低コストで行う方法は、まず、スラリを調整
し、裸セッタに塗装、つまり、スプレー塗装を行い、そ
の後、使用前に、酸化性雰囲気中で乾燥することであ
る。剥離材は、シートの分離を容易にし、セッタの再利
用を可能にする。
【００４６】プロセス設計では、セッタ１００の熱特性
は、重要な役割を果たしており、溶融プロセスや成長プ
ロセスを左右している。
は、重要な役割を果たしており、溶融プロセスや成長プ
ロセスを左右している。
【００４７】溶融領域３００では、セッタ１００の熱伝
導度は、低いことが望ましく、粒状シリコン層２００を
溶融するために使用するエネルギーの効率的な利用を確
実にする。セッタの熱特性は適応することにより、粒状
シリコン層２００のストリップの外縁１２０の下部に、
高い熱伝導率のストリップを設けることが可能である。
導度は、低いことが望ましく、粒状シリコン層２００を
溶融するために使用するエネルギーの効率的な利用を確
実にする。セッタの熱特性は適応することにより、粒状
シリコン層２００のストリップの外縁１２０の下部に、
高い熱伝導率のストリップを設けることが可能である。
【００４８】このストリップの効果は、成長シートの外
縁の境界を定めることである。セッタの熱伝導度は、適
応することにより、成長を開始する核形成サイトの境界
を定めることを補助することが可能となる。これは、セ
ッタに熱分流器を局所的に設置することにより達成され
る。この分流器は、セッタの上部と下部の間に、熱伝導
経路を提供することにより、凝固熱を除去するためのロ
ーカル経路をもたらし、核形成が発生するサイトとな
る。
縁の境界を定めることである。セッタの熱伝導度は、適
応することにより、成長を開始する核形成サイトの境界
を定めることを補助することが可能となる。これは、セ
ッタに熱分流器を局所的に設置することにより達成され
る。この分流器は、セッタの上部と下部の間に、熱伝導
経路を提供することにより、凝固熱を除去するためのロ
ーカル経路をもたらし、核形成が発生するサイトとな
る。
【００４９】望ましい実施態様では、セッタは、低密度
の１．５cm幅のシリカボードである。セッタの作製は、
剥離材１１０を上部表面に塗布することより完了する。
これは、窒化ケイ素のコロイド水溶液を上部表面に塗布
し、酸化性雰囲気中で焼成し、非湿潤性で非粘着性のオ
キシ窒化層を形成することにより達成され、その後、粒
状シリコンの初期適用が行われる。
の１．５cm幅のシリカボードである。セッタの作製は、
剥離材１１０を上部表面に塗布することより完了する。
これは、窒化ケイ素のコロイド水溶液を上部表面に塗布
し、酸化性雰囲気中で焼成し、非湿潤性で非粘着性のオ
キシ窒化層を形成することにより達成され、その後、粒
状シリコンの初期適用が行われる。
【００５０】粒状シリコン２００は、次に示す条件に基
づき選定される。その条件は、適切な粒度と純度を有
し、成長したシリコンシート６００が、０．１〜１０oh
m-cmの範囲のＰ型固有抵抗を示すための化学成分を含む
ことである。
づき選定される。その条件は、適切な粒度と純度を有
し、成長したシリコンシート６００が、０．１〜１０oh
m-cmの範囲のＰ型固有抵抗を示すための化学成分を含む
ことである。
【００５１】プロセスで使用される粒状シリコン２００
に対する適切な粒度範囲は、１００〜１０００μｍの間
である。上限値は、シリコンシートの設計厚みにより決
定される。
に対する適切な粒度範囲は、１００〜１０００μｍの間
である。上限値は、シリコンシートの設計厚みにより決
定される。
【００５２】一般的には、最大シリコン粒子の最小寸法
は、シリコンシートの目標厚みに等しいか、あるいは、
小さくなければならない。粒度分布の下限寸法は、溶融
プロセスの動力学と酸化ケイ素量を制限する必要性とに
依存している。酸化ケイ素は、シート汚染の源であり、
また、全シリコン表面で発生している。
は、シリコンシートの目標厚みに等しいか、あるいは、
小さくなければならない。粒度分布の下限寸法は、溶融
プロセスの動力学と酸化ケイ素量を制限する必要性とに
依存している。酸化ケイ素は、シート汚染の源であり、
また、全シリコン表面で発生している。
【００５３】シリコンシートの必要とされる純度レベル
は、シートから製造される太陽電池の効率的なオペレー
ションのための要求品質により決定される。低純度の冶
金グレードのシリコンは適切でないく、一方では、高純
度の半導体グレードのシリコンの利用は必要でない。実
際上、好ましい実施態様では、規格外の半導体グレード
のシリコンを使用し行われる。
は、シートから製造される太陽電池の効率的なオペレー
ションのための要求品質により決定される。低純度の冶
金グレードのシリコンは適切でないく、一方では、高純
度の半導体グレードのシリコンの利用は必要でない。実
際上、好ましい実施態様では、規格外の半導体グレード
のシリコンを使用し行われる。
【００５４】また、好ましい実施態様の利点は、不純物
の付加的な削減が、シートが成長している間に、後で行
われる化学エッチングで容易に取り除けるシート表面に
対する不純物の分離によって達成されることである。
の付加的な削減が、シートが成長している間に、後で行
われる化学エッチングで容易に取り除けるシート表面に
対する不純物の分離によって達成されることである。
【００５５】分離による精製メカニズムは、好ましい実
施態様では効果があり、実際の結晶成長速度は、結晶成
長方向に対し０．１cm/minより遅いが、単結晶フローテ
ィングゾーン法で使用されているの匹敵する。一方、こ
のメカニズムは、結晶成長速度が、約２cm/minのシート
引張り速度と等しい場合では、機能しない。このような
速い成長速度では、プロセス中での拡散が制限されるた
め、溶融体と固体との間で効果的な分離を引き起こすた
めの十分な時間を有することが出来ないからである。
施態様では効果があり、実際の結晶成長速度は、結晶成
長方向に対し０．１cm/minより遅いが、単結晶フローテ
ィングゾーン法で使用されているの匹敵する。一方、こ
のメカニズムは、結晶成長速度が、約２cm/minのシート
引張り速度と等しい場合では、機能しない。このような
速い成長速度では、プロセス中での拡散が制限されるた
め、溶融体と固体との間で効果的な分離を引き起こすた
めの十分な時間を有することが出来ないからである。
【００５６】シート材の電気固有抵抗を０．１〜１０oh
m-cmの範囲にするためには、粒状シリコンに、分離成分
を付加することを考慮することが必要である。典型的な
場合、シートをＰ型伝導体とするために選択される成分
は、ボロンかアルミニュームかインジウムである。
m-cmの範囲にするためには、粒状シリコンに、分離成分
を付加することを考慮することが必要である。典型的な
場合、シートをＰ型伝導体とするために選択される成分
は、ボロンかアルミニュームかインジウムである。
【００５７】好ましい実施態様では、粒状シリコンに、
粉体ボロンケイ化物の添加し機械的に混合することは、
その後に成長するシリコンシートが目標とするＰ型固有
抵抗を獲得するたに行われる。
粉体ボロンケイ化物の添加し機械的に混合することは、
その後に成長するシリコンシートが目標とするＰ型固有
抵抗を獲得するたに行われる。
【００５８】適切にドープされたＰ型粒状シリコン２０
０は、被覆セッタ１００上に均一に積層される。
０は、被覆セッタ１００上に均一に積層される。
【００５９】例えば、このプロセスは、ドクターブレー
ドを使用し、効果的に行うことができる。ドクターブレ
ードの端部とセッタの表面との間のピッチは、粒状シリ
コンの粒度分布における最大粒度の最小寸法の少なくと
も２倍である必要がある。最終段階のシリコンシート６
００の厚みは、粒状シリコンの粒度分布における最大粒
度の最小寸法と同じである。
ドを使用し、効果的に行うことができる。ドクターブレ
ードの端部とセッタの表面との間のピッチは、粒状シリ
コンの粒度分布における最大粒度の最小寸法の少なくと
も２倍である必要がある。最終段階のシリコンシート６
００の厚みは、粒状シリコンの粒度分布における最大粒
度の最小寸法と同じである。
【００６０】シリコン被覆セッタは、アルゴンあるいは
窒素の過圧下の環境チャンバ（environmental chamber
）に移される。
窒素の過圧下の環境チャンバ（environmental chamber
）に移される。
【００６１】好ましい実施態様では、アルゴンと水素の
混合ガスの使用により、成長プロセス中に形成される酸
化ケイ素の量を、効果的に制限する。使用される水素の
割合は、チャンバ中の水蒸気含有量により決定される。
水蒸気中の水素の割合は、酸化ケイ素形成の規模を制御
する。
混合ガスの使用により、成長プロセス中に形成される酸
化ケイ素の量を、効果的に制限する。使用される水素の
割合は、チャンバ中の水蒸気含有量により決定される。
水蒸気中の水素の割合は、酸化ケイ素形成の規模を制御
する。
【００６２】チャンバは、温度を１１００〜１４００℃
まで上昇させるために使用される予熱領域を有してお
り、存在している水素と組み合わされて、粒状シリコン
結晶に存在しているケイ素のネイテッブ酸素を削減する
効果を有する。
まで上昇させるために使用される予熱領域を有してお
り、存在している水素と組み合わされて、粒状シリコン
結晶に存在しているケイ素のネイテッブ酸素を削減する
効果を有する。
【００６３】粒状シリコン２００は、予熱した後で熱領
域３００に移され、粒状シリコン２００の上部部分が溶
融される。
域３００に移され、粒状シリコン２００の上部部分が溶
融される。
【００６４】好ましい実施態様では、この熱領域の形成
とシリコン結晶層の上部部分の溶融とは、集束光ビーム
により行われる。セッタの移動方向に沿った集束光ビー
ムの長さは、約１cmである。粒状シリコン結晶の溶融深
さは、熱領域３００からの入力エネルギー強度、粒状シ
リコン結晶の厚み、粒状シリコン結晶を被覆したセッタ
が熱領域３００の通過する際の線速度、そして、粒状シ
リコン２００とセッタ１００との間の熱移動の詳細とに
依存している。
とシリコン結晶層の上部部分の溶融とは、集束光ビーム
により行われる。セッタの移動方向に沿った集束光ビー
ムの長さは、約１cmである。粒状シリコン結晶の溶融深
さは、熱領域３００からの入力エネルギー強度、粒状シ
リコン結晶の厚み、粒状シリコン結晶を被覆したセッタ
が熱領域３００の通過する際の線速度、そして、粒状シ
リコン２００とセッタ１００との間の熱移動の詳細とに
依存している。
【００６５】溶融領域の外縁は、セッタ１００に設けら
れた熱分流器により、外縁のエネルギー強度を低下さる
ことにより安定化されている。この熱分流器は、外縁部
２１０の深度の溶融を抑制し、外縁部の安定化を促進す
る。粒状シリコン結晶の厚みの２５〜９０％、好ましく
は、５０〜９０％が溶融される。
れた熱分流器により、外縁のエネルギー強度を低下さる
ことにより安定化されている。この熱分流器は、外縁部
２１０の深度の溶融を抑制し、外縁部の安定化を促進す
る。粒状シリコン結晶の厚みの２５〜９０％、好ましく
は、５０〜９０％が溶融される。
【００６６】また、本発明は、層全体が溶融状態になっ
た後で凝固させシートを形成する場合でも、行うことが
可能である。粒状結晶層の底部に存在する物質は、上部
の溶融シリコン層からの浸透してきた溶融シリコンによ
り、部分的に溶融される。この部分溶融シリコン層は、
ネット２２０を形成する。
た後で凝固させシートを形成する場合でも、行うことが
可能である。粒状結晶層の底部に存在する物質は、上部
の溶融シリコン層からの浸透してきた溶融シリコンによ
り、部分的に溶融される。この部分溶融シリコン層は、
ネット２２０を形成する。
【００６７】織布あるいは不織布を有するその他の物
質、例えば、グラファイトは、ネット２２０として使用
可能である。また、部分的に溶融するあるいは溶融しな
いその他の粒状物質、例えば、炭化珪素も、ネット２２
０として使用可能である。
質、例えば、グラファイトは、ネット２２０として使用
可能である。また、部分的に溶融するあるいは溶融しな
いその他の粒状物質、例えば、炭化珪素も、ネット２２
０として使用可能である。
【００６８】ネット２２０は、重要な４種の特徴を有し
ている。
ている。
【００６９】１番目の特徴は、上部の溶融シリコンに濡
れているため、この層は、溶融シリコン上部層の表面張
力を無効にし、溶融領域と成長領域を安定化することで
あり、平滑な表面を有する広幅シートの製造を可能にす
る。
れているため、この層は、溶融シリコン上部層の表面張
力を無効にし、溶融領域と成長領域を安定化することで
あり、平滑な表面を有する広幅シートの製造を可能にす
る。
【００７０】２番目の特徴は、この層が、その後の成長
の核となるプレーンとして機能することである。
の核となるプレーンとして機能することである。
【００７１】３番目の特徴は、この層が、溶融シリコン
と支持セッタとの接触を最小化し、被覆層を剥離し、不
純物による潜在的汚染を最小化することである。
と支持セッタとの接触を最小化し、被覆層を剥離し、不
純物による潜在的汚染を最小化することである。
【００７２】４番目の特徴は、この層が、多数の空孔を
有するバックプレーンとして機能し、上部の活性シリコ
ン層からの不純物を本質的に取り除き、低純度の低コス
ト等級のシリコン原料を使用することを可能とすること
である。
有するバックプレーンとして機能し、上部の活性シリコ
ン層からの不純物を本質的に取り除き、低純度の低コス
ト等級のシリコン原料を使用することを可能とすること
である。
【００７３】ネット２２０が、例えば、グラファイトか
ら製造されている場合、粒状シリコンが被覆される前
に、グラファイトを巻出しセッタ上に被覆することが可
能である。したがって、ネットは、粒状シリコンとセッ
タの間に設けられる。その後溶融されるシリコンは、核
形成サイトとして機能する。ネットは、溶融体を安定化
し、溶融シリコンと下部に設けられているセッタとの接
触を最小化し、剥離材として働くよう機能する。
ら製造されている場合、粒状シリコンが被覆される前
に、グラファイトを巻出しセッタ上に被覆することが可
能である。したがって、ネットは、粒状シリコンとセッ
タの間に設けられる。その後溶融されるシリコンは、核
形成サイトとして機能する。ネットは、溶融体を安定化
し、溶融シリコンと下部に設けられているセッタとの接
触を最小化し、剥離材として働くよう機能する。
【００７４】粒状粉末や製造されるシートの予熱や溶融
や成長やアニールに必要な熱プロフィルの多数あるいは
全てが、グラファイトベースの加熱装置技術によって行
うことができる。
や成長やアニールに必要な熱プロフィルの多数あるいは
全てが、グラファイトベースの加熱装置技術によって行
うことができる。
【００７５】熱プロフィルを有する溶融領域３００を通
過した後、部分溶融シリコンネット２２０上の溶融プー
ルは、熱プロフィルを有する成長領域に移送される。
過した後、部分溶融シリコンネット２２０上の溶融プー
ルは、熱プロフィルを有する成長領域に移送される。
【００７６】この領域での成長は、シリコンネット２２
０で開始する。部分溶融シリコンネット２２０から核が
生成し成長するため、粒状シリコン２００の粒度は、成
長シート６００の柱状粒子の粒度を決定する重要なパラ
メータである。
０で開始する。部分溶融シリコンネット２２０から核が
生成し成長するため、粒状シリコン２００の粒度は、成
長シート６００の柱状粒子の粒度を決定する重要なパラ
メータである。
【００７７】好ましい実施態様では、多結晶あるいは単
結晶である粒状シリコン２００を使用し、成長シート６
００に、平均粒度が０．２〜１．０cmである比較的大き
な柱状粒子の生成を達成している。実施態様によって
は、熱移動がセッタに設けられた熱の分流領域により制
御されている粒状シリコン層のサイト２１０で、優先的
に成長を開始するように出来る。
結晶である粒状シリコン２００を使用し、成長シート６
００に、平均粒度が０．２〜１．０cmである比較的大き
な柱状粒子の生成を達成している。実施態様によって
は、熱移動がセッタに設けられた熱の分流領域により制
御されている粒状シリコン層のサイト２１０で、優先的
に成長を開始するように出来る。
【００７８】成長フロント方向は、セッタプレーンに対
しほとんど垂直になっている。セッタの移動方向に沿っ
た成長領域の長さは、２〜２０cmであり、溶融プールの
全長より若干短い。成長領域の長さは、凝固プロセスに
伴う熱損失速度、つまり、成長速度を制御することによ
り決定される。
しほとんど垂直になっている。セッタの移動方向に沿っ
た成長領域の長さは、２〜２０cmであり、溶融プールの
全長より若干短い。成長領域の長さは、凝固プロセスに
伴う熱損失速度、つまり、成長速度を制御することによ
り決定される。
【００７９】成長プロセスの結果として、成長した粒子
は、自然に柱状となる。典型的な場合、得られるシート
６００中の個々の粒子は、上部表面から下部まで拡がっ
ており、少なくとも高さと同じ幅を有している。４００
〜５００μｍの範囲のシート厚みは、シート引張り速度
を３０cm/minより速くすることにより、得ることが可能
である。
は、自然に柱状となる。典型的な場合、得られるシート
６００中の個々の粒子は、上部表面から下部まで拡がっ
ており、少なくとも高さと同じ幅を有している。４００
〜５００μｍの範囲のシート厚みは、シート引張り速度
を３０cm/minより速くすることにより、得ることが可能
である。
【００８０】熱プロフィルを有する成長領域４００を通
過し、シート６００は、熱プロフィルを有するアニール
領域に移送される。
過し、シート６００は、熱プロフィルを有するアニール
領域に移送される。
【００８１】この領域では、まだ、成長シートは、約１
４００℃あり、セッタの移動方向に沿い線形の温度勾配
の下にある。この線形の温度プロフィルは、成長シート
のバックリングやクラッキングを取り除き、転位の発生
を最小化する。
４００℃あり、セッタの移動方向に沿い線形の温度勾配
の下にある。この線形の温度プロフィルは、成長シート
のバックリングやクラッキングを取り除き、転位の発生
を最小化する。
【００８２】成長シートの厚みは、好ましいプロセスで
は、３５０〜１０００μｍの範囲にある。最終段階の成
長シート６００の厚みは、粒状シリコン２００をセッタ
１００に精度良く被覆することにより決定され、厚みが
メルトメニスカス（melt meniscus ）で制御されている
溶融体からの引張り技術と比較し、非常に優れたシート
厚み制御とプロセス安定性が達成される。
は、３５０〜１０００μｍの範囲にある。最終段階の成
長シート６００の厚みは、粒状シリコン２００をセッタ
１００に精度良く被覆することにより決定され、厚みが
メルトメニスカス（melt meniscus ）で制御されている
溶融体からの引張り技術と比較し、非常に優れたシート
厚み制御とプロセス安定性が達成される。
【００８３】冷却後に、シートは、セッタから取り除か
れ、ソーイングあるいはスクライビングにより、適した
寸法に切断され、太陽電池の製造に使用される。セッタ
は、次の柱状粒子の多結晶シート製造に再使用される。
れ、ソーイングあるいはスクライビングにより、適した
寸法に切断され、太陽電池の製造に使用される。セッタ
は、次の柱状粒子の多結晶シート製造に再使用される。
【００８４】前記プロセスを用い製造されたシート材の
特性は、効率の優れた太陽電池の製造に、非常に使用し
易いものである。このプロセスは、サイズや特質に素晴
らしい特徴を有する物質を作り出す。粒子は、柱状であ
り、０．１〜１mmの範囲に平均寸法を有しているけれ
ど、製造された太陽電池は、５６０mVより大な電圧を達
成でき、０．７２を越えるファクタを満たしている。
特性は、効率の優れた太陽電池の製造に、非常に使用し
易いものである。このプロセスは、サイズや特質に素晴
らしい特徴を有する物質を作り出す。粒子は、柱状であ
り、０．１〜１mmの範囲に平均寸法を有しているけれ
ど、製造された太陽電池は、５６０mVより大な電圧を達
成でき、０．７２を越えるファクタを満たしている。
【００８５】前記の小粒状物質の達成した数値は、ゴー
シュ（Ghosh ）が以前に予測しているように、結晶粒界
における再結合によっては制限されないことを示してい
る。そのため従来は、柱状粒子が小さい場合、機能しな
いと考えられ、効果が無いものとしで無視されていた
が、本発明に係るシートは、柱状粒子を使用し、相対的
に良性の結晶粒界を有する物質を作り出し、効率的で低
コストの太陽電池を製造することが出来る。
シュ（Ghosh ）が以前に予測しているように、結晶粒界
における再結合によっては制限されないことを示してい
る。そのため従来は、柱状粒子が小さい場合、機能しな
いと考えられ、効果が無いものとしで無視されていた
が、本発明に係るシートは、柱状粒子を使用し、相対的
に良性の結晶粒界を有する物質を作り出し、効率的で低
コストの太陽電池を製造することが出来る。
【００８６】また、連続操作で組み入れたスクライブあ
るいはソーを使用し、適度な寸法に切断し得る、長尺シ
ートを製造することが出来る。溶融体や成長シート中の
不純物量は、急速に定常状態に到達し、連続操作中は増
加しない。
るいはソーを使用し、適度な寸法に切断し得る、長尺シ
ートを製造することが出来る。溶融体や成長シート中の
不純物量は、急速に定常状態に到達し、連続操作中は増
加しない。
【００８７】前記全ての実施態様は、粒状シリコンをセ
ッタへ被覆した状態で、溶融領域に入るようにしている
ため、溶融プールから引き抜くシート技術とは異なり、
溶融シリコン補充は、問題とならない。
ッタへ被覆した状態で、溶融領域に入るようにしている
ため、溶融プールから引き抜くシート技術とは異なり、
溶融シリコン補充は、問題とならない。
【００８８】適当な寸法に切断した後、シートは、太陽
電池を生み出す残余層を上部に有しており、基板として
機能する。残余層がシリコン製の場合、太陽電池は、完
全なシリコン製となる。
電池を生み出す残余層を上部に有しており、基板として
機能する。残余層がシリコン製の場合、太陽電池は、完
全なシリコン製となる。
【００８９】以上、述べたように本発明によれば、本発
明に係るシートは、細部に渡り熱移動を制御し、多結晶
物質の成長速度を管理する柱状成長技術を使用し製造さ
れている。
明に係るシートは、細部に渡り熱移動を制御し、多結晶
物質の成長速度を管理する柱状成長技術を使用し製造さ
れている。
【００９０】該プロセスは、セッタに粒状シリコン結晶
を被覆することにより開始される。そして、セッタと粒
状シリコン結晶は、設計された熱履歴を経て、高い変換
効率を有する柱状結晶粒子から構成されるシリコンシー
ト材に形成される。このプロセスを行うために使用され
る装置は、線状エネルギー源と成長技術とアニール技術
とを有している。
を被覆することにより開始される。そして、セッタと粒
状シリコン結晶は、設計された熱履歴を経て、高い変換
効率を有する柱状結晶粒子から構成されるシリコンシー
ト材に形成される。このプロセスを行うために使用され
る装置は、線状エネルギー源と成長技術とアニール技術
とを有している。
【００９１】また、本発明のエネルギー源は、線状より
は幅を有するもの、例えば、グラファイトベースの赤外
線加熱等により発生されるものを適用することが可能で
ある。
は幅を有するもの、例えば、グラファイトベースの赤外
線加熱等により発生されるものを適用することが可能で
ある。
【００９２】太陽電池基板としてシートを使用し得れ
ば、基板層として機能するシートも残余層も全シリコン
製である太陽電池の提供が可能である。
ば、基板層として機能するシートも残余層も全シリコン
製である太陽電池の提供が可能である。
【００９３】本発明の係る低コスト太陽電池に使用する
ために製造される柱状結晶粒子から構成されるシリコン
シートの必要な特性は、平面性、平滑性、４０μｍより
大きい少数キャリア拡散距離、該少数キャリア拡散距離
の最低２倍はある最少結晶粒度、低残留応力そして相対
的に不活性な結晶粒界を有することである。
ために製造される柱状結晶粒子から構成されるシリコン
シートの必要な特性は、平面性、平滑性、４０μｍより
大きい少数キャリア拡散距離、該少数キャリア拡散距離
の最低２倍はある最少結晶粒度、低残留応力そして相対
的に不活性な結晶粒界を有することである。
【００９４】本発明の係る低コスト太陽電池に使用する
のに適した柱状結晶粒子から構成されるシリコンを製造
するためのプロセスに必要な特性は、低熱応力処理、結
晶核生成の制御、高い面変換効率そして容易なプロセス
制御を有することである。
のに適した柱状結晶粒子から構成されるシリコンを製造
するためのプロセスに必要な特性は、低熱応力処理、結
晶核生成の制御、高い面変換効率そして容易なプロセス
制御を有することである。
【００９５】柱状結晶粒子から構成されるシリコンの平
面性や平滑性に対する基準は、太陽電池製造を持続する
ためには必要である。拡散距離と結晶粒度に関する要求
品質は、バルク中または粒子表面、例えば、結晶粒界で
の再結合ロスを最小化することである。
面性や平滑性に対する基準は、太陽電池製造を持続する
ためには必要である。拡散距離と結晶粒度に関する要求
品質は、バルク中または粒子表面、例えば、結晶粒界で
の再結合ロスを最小化することである。
【００９６】また、相対的に不活性な結晶粒界の要求品
質は、結晶粒界の再結合の最小化をもたらすことであ
る。低い残留応力の要求品質は、機械的破壊を最小化す
ることと、大きい少数キャリア拡散距離を維持すること
である。
質は、結晶粒界の再結合の最小化をもたらすことであ
る。低い残留応力の要求品質は、機械的破壊を最小化す
ることと、大きい少数キャリア拡散距離を維持すること
である。
【００９７】低熱応力処理の柱状結晶粒子から構成され
るシリコンの製造プロセスに対する基準は、バルクの結
晶欠陥を最小化をもたらすことである。結晶核生成の制
御に関する要求品質は、必要な粒子形態とサイズの達成
に影響を与えることである。高い面変換効率と容易なプ
ロセス制御に対する基準は、低コストと製造能力を達成
することである。
るシリコンの製造プロセスに対する基準は、バルクの結
晶欠陥を最小化をもたらすことである。結晶核生成の制
御に関する要求品質は、必要な粒子形態とサイズの達成
に影響を与えることである。高い面変換効率と容易なプ
ロセス制御に対する基準は、低コストと製造能力を達成
することである。
【００９８】
【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、高
い変換効率を有する太陽電池に使用される、低い残留熱
応力、平面性、平滑性、４０μｍより大きい少数キャリ
ア拡散距離、該少数キャリア拡散距離の最低２倍はある
最少結晶粒度を備えた低活性結晶粒界を有する小結晶粒
子から構成される柱状結晶シート材を、プロセス制御が
容易な低コストプロセスで製造することが可能となり、
該プロセスにより製造される基板や太陽電池を提供する
ことが可能となる。
い変換効率を有する太陽電池に使用される、低い残留熱
応力、平面性、平滑性、４０μｍより大きい少数キャリ
ア拡散距離、該少数キャリア拡散距離の最低２倍はある
最少結晶粒度を備えた低活性結晶粒界を有する小結晶粒
子から構成される柱状結晶シート材を、プロセス制御が
容易な低コストプロセスで製造することが可能となり、
該プロセスにより製造される基板や太陽電池を提供する
ことが可能となる。
【図１】は、本発明に係る太陽電池基板として使用され
る、低応力を有する柱状粒を有するシートの製造工程を
示す斜視図である。
る、低応力を有する柱状粒を有するシートの製造工程を
示す斜視図である。
１００…セッタ、 １１０…剥離材（塗
布層） １２０…外縁、 ２００…粒状シリコ
ン ２１０…外縁部、 ２２０…ネット、３
００…溶融領域、 ４００…成長領域、５
００…アニール領域、 ６００…多結晶シリコ
ン層。
布層） １２０…外縁、 ２００…粒状シリコ
ン ２１０…外縁部、 ２２０…ネット、３
００…溶融領域、 ４００…成長領域、５
００…アニール領域、 ６００…多結晶シリコ
ン層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャコブ イー． ブラウン アメリカ合衆国 デラウェア州 19711 ニューアック アベリア レーン 44 (72)発明者 ジョセフ シー． チェックシ アメリカ合衆国 デラウェア州 19702 ニューアーク ティークウッド ドライブ １ (72)発明者 デビット エイチ． フォード アメリカ合衆国 デラウェア州 19808 ウィルミントン ワシントン アベニュー 210 (72)発明者 クリストファー エル． ケンダル アメリカ合衆国 デラウェア州 19808 ウィルミントン イー． ウッドミル ド ライブ 5047 (72)発明者 ウィリアム ピー． ミリガン アメリカ合衆国 デラウェア州 19707 ホッケシン コールド スプリング サー クル ６ (72)発明者 ジェームズ エー． ランド アメリカ合衆国 ペンシルヴェニア州 19363 オックスフォード ホッジサン ストリート 643 (72)発明者 トッド アール． ラフィンス アメリカ合衆国 デラウェア州 19702 ニューアーク ゼイマー ブルバード 324
Claims (21)
- 【請求項１】 太陽電池の基板として機能するシート
は、 粒状シリコンと、 該粒状シリコンが被覆され、該粒状シリコンを支持する
セッタとから構成され、 該セッタと該粒状シリコンを予熱する予熱領域と、 該セッタと該粒状シリコンが移送され、上部から下方に
向けての前記粒状シリコンの溶融を引き起こす熱プロフ
ィルを有し、粒状シリコン深さの２５〜９０％が溶融
し、下方の半溶融シリコンがネットとして機能し、前記
溶融シリコンを安定化し、該溶融シリコンと下部に設け
られている前記セッタと剥離層との接触を最小化し、核
を発生し結晶を成長させる溶融領域と、 前記半溶融シリコンネット上の溶融シリコンプールが移
送され、前記半溶融シリコンネットから上方の前記セッ
タのプレーンに対しほぼ垂直な方向に、柱状成長を促進
する熱プロフィルを有し、前記溶融シリコンと成長して
いる多結晶層は共存しており、半溶融している背面への
残留ガスの除去と同様に、不純物は前記シートの上部表
面に分離される成長領域と、 前記成長シートが移送され、前記セッタの移動方向に沿
う線形の温度勾配を有し、前記成長シートの低応力の発
生を伴う冷却を容易に行えるアニール領域とを有してお
り、 前記セッタからの前記多結晶シートの取り外しが剥離材
により容易に行え、そして、前記セッタを再使用するこ
とを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シー
トの製造方法。 - 【請求項２】 前記粒状粉体と前記シートに対する前記
予熱領域、前記溶融領域、前記成長領域、前記アニール
領域の温度プロフィルの全てあるいは一部を、焦点を有
する光エネルギーを用いて達成されていることを特徴と
する請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結
晶シートの製造方法。 - 【請求項３】 前記粒状シリコンに、分離成分を添加す
ることにより、前記シート層の電気固有抵抗は、０．１
〜１０ohm-cmの範囲にされていることを特徴とする請求
項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート
の製造方法。 - 【請求項４】 前記粒状シリコンの寸法は、１００〜１
０００μｍの範囲にあり、冶金材料グレードと電子材料
グレードの間の純度を有していることを特徴とする請求
項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート
の製造方法。 - 【請求項５】 前記溶融領域の外縁は、熱分流器、例え
ば、セッタに埋め込んだ高い熱伝導率を有するロッドを
用い、溶融シリコンの端部の熱強度を下げることによ
り、安定化されていることを特徴とする請求項１に記載
の太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方
法。 - 【請求項６】 前記セッタは、上部と下部の間に熱伝導
経路を提供する熱分流器を局所的に有することにより、
核生成サイトが形成され成長を開始することを特徴とす
る請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法。 - 【請求項７】 前記シートは、大粒度あるいは単結晶の
粒状シリコンが使用され、平均粒度が０．２〜１mmであ
る相対的に大きな柱状粒子が生成されることを特徴とす
る請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結晶
シートの製造方法。 - 【請求項８】 前記セッタは、水晶、シリカあるいはア
ルミナもしくは両者を含んだ耐火物、グラファイト、炭
化ケイ素から構成されるグループから選択されることを
特徴とする請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有す
る多結晶シートの製造方法。 - 【請求項９】 前記セッタは、形成と熱処理の間にシー
トを支持し、前記シリコンと化学的な相互作用を起こさ
ず付着しない薄いベルト材と置換されていることを特徴
とする請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多
結晶シートの製造方法。 - 【請求項１０】 前記シートは、平面性、表面の平滑
性、４０μｍより大きな少数キャリア拡散距離、該少数
キャリア拡散距の少なくとも２倍の最小粒度、低い残留
応力、相対的に非活性な結晶粒界を有することを特徴と
する請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結
晶シートの製造方法。 - 【請求項１１】 前記シートは、太陽電池層が追加し形
成されることにより、太陽電池用の基板として利用され
ることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用柱状粒
子を有する多結晶シートの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の太陽電池用柱状粒子
を有する多結晶シートの製造方法により製造される太陽
電池用柱状粒子を有する多結晶シート。 - 【請求項１３】 請求項１１に記載の太陽電池用柱状粒
子を有する多結晶シートの製造方法により製造される太
陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート。 - 【請求項１４】 前記部分溶融シリコンネットと前記セ
ッタは、不溶融で再使用性がない熱特性は匹敵する基板
で置換され、該基板は、上部の溶融シリコンで濡れてお
り、該上部溶融シリコン層を安定化し、核形成を行い成
長し、後で前記成長シートの太陽電池処理のおこなう際
に、支持体として機能することを特徴とする請求項１に
記載の太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造
方法。 - 【請求項１５】 前記シートは、後で太陽電池層が追加
形成されることにより、太陽電池向けの基板として利用
されることを特徴とする請求項１４に記載の太陽電池用
柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載の太陽電池用柱状粒
子を有する多結晶シートの製造方法により製造される太
陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート。 - 【請求項１７】 請求項１５に記載の太陽電池用柱状粒
子を有する多結晶シートの製造方法により製造される太
陽電池用柱状粒子を有する多結晶シート。 - 【請求項１８】 太陽電池の基板として機能するシート
は、 ネットと、 該ネットが被覆されたセッタと、 該セッタと前記ネットに被覆され、該セッタと該ネット
から支持される粒状シリコンとから構成され、 前記セッタと前記ネットと前記粒状シリコンを予熱する
予熱領域と、 該セッタと該ネットと該粒状シリコンが移送され、上部
から下方に向けての粒状シリコンの溶融を引き起こす熱
プロフィルを有し、粒状シリコン深さの２５〜９０％が
溶融し、下方の半溶融シリコンが核生成サイトとして機
能し、核を発生し結晶を成長させ、前記ネットは前記溶
融シリコンを安定化し、前記溶融シリコンと、下部に設
けられている前記セッタとの接触を最小化するように機
能する溶融領域と、 前記ネットが剥離材として機能し、該ネット上の溶融シ
リコンプールが移送され、前記半溶融シリコンから上方
の前記セッタのプレーンに対しほぼ垂直な方向に、柱状
成長を促進するような熱プロフィルを有し、前記溶融シ
リコンと成長している多結晶層は共存しており、半溶融
している背面への残留ガスの除去と同様に、不純物は前
記シートの上部表面に分離される成長領域と、 前記成長シートが移送され、前記セッタの移動方向に沿
う線形の温度勾配を有しており、前記シートの低応力冷
却を容易に行えるアニール領域とを有しており、 前記セッタからの前記多結晶シートの取り外しが剥離材
により容易に行え、そして、前記セッタを再使用するこ
とを特徴とする太陽電池用柱状粒子を有する多結晶シー
トの製造方法。 - 【請求項１９】 前記ネットは、グラファイト製である
ことを特徴とする請求項１８に記載の太陽電池用柱状粒
子を有する多結晶シートの製造方法。 - 【請求項２０】 前記粒状粉体と前記シートに対する前
記予熱領域、前記溶融領域、前記成長領域、前記アニー
ル領域の温度プロフィルの全てあるいは一部は、グラフ
ァイトベースの加熱技術を用いて達成されていることを
特徴とする請求項１または１８または１９に記載の太陽
電池用柱状粒子を有する多結晶シートの製造方法。 - 【請求項２１】 前記ネットは、炭化ケイ素製であるこ
とを特徴とする請求項１８に記載の太陽電池用柱状粒子
を有する多結晶シートの製造方法。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999010933A1 (en) * | 1997-08-21 | 1999-03-04 | Kaneka Corporation | Thin film photoelectric transducer |
| JP2002134410A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体基板とこれを利用した太陽電池セルおよびそれらの製造方法 |
| JP2011522437A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-07-28 | コーニング インコーポレイテッド | 半導体材料の処理方法及び処理された半導体材料 |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5336335A (en) * | 1992-10-09 | 1994-08-09 | Astropower, Inc. | Columnar-grained polycrystalline solar cell and process of manufacture |
| USRE36156E (en) * | 1992-10-09 | 1999-03-23 | Astropower, Inc. | Columnar-grained polycrystalline solar cell and process of manufacture |
| JP3322440B2 (ja) * | 1993-06-24 | 2002-09-09 | 三洋電機株式会社 | 薄膜多結晶シリコンの製造方法 |
| US5811021A (en) * | 1995-02-28 | 1998-09-22 | Hughes Electronics Corporation | Plasma assisted chemical transport method and apparatus |
| KR100294057B1 (ko) * | 1995-08-22 | 2001-09-17 | 모리시타 요이찌 | 실리콘 구조체층을 포함하는 반도체 장치, 그 층의 제조방법 및 제조장치와 그 층을 이용한 태양전지 |
| DE19780520B4 (de) * | 1996-05-21 | 2007-03-08 | Tokuyama Corp., Tokuya | Stab aus polykristallinem Silicium und Herstellungsverfahren hierfür |
| JP2001516324A (ja) * | 1997-03-04 | 2001-09-25 | アストロパワー，インコーポレイテッド | 柱状結晶粒状多結晶太陽電池基材及び改良された製造方法 |
| US5825068A (en) * | 1997-03-17 | 1998-10-20 | Integrated Device Technology, Inc. | Integrated circuits that include a barrier layer reducing hydrogen diffusion into a polysilicon resistor |
| DE19711550C2 (de) * | 1997-03-20 | 2000-06-21 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen Randzonen-freien Formteilen aus multikristallinem Silicium und die Verwendung dieser Formteile |
| US6211455B1 (en) | 1998-07-02 | 2001-04-03 | Astropower | Silicon thin-film, integrated solar cell, module, and methods of manufacturing the same |
| AU2002301188B2 (en) * | 1998-07-02 | 2004-04-29 | Astropower | Silicon thin-film, integrated solar cell, module, and methods of manufacturing the same |
| US6472248B2 (en) | 1999-07-04 | 2002-10-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Microcrystalline series photovoltaic element and process for fabrication of same |
| KR100487426B1 (ko) * | 2001-07-11 | 2005-05-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 폴리실리콘 결정화방법 그리고, 이를 이용한 폴리실리콘박막트랜지스터의 제조방법 및 액정표시소자의 제조방법 |
| WO2004012257A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Astropower, Inc. | Method and apparatus for manufacturing net shape semiconductor wafers |
| DE102004048948A1 (de) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Wacker Chemie Ag | Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsarmen, automatischen Brechen von Siliciumbruch |
| DE102005019797A1 (de) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Blitzstrom Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Solarzellen Substraten |
| DE102005039118A1 (de) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Wacker Chemie Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von Silicium |
| US7572334B2 (en) * | 2006-01-03 | 2009-08-11 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for fabricating large-surface area polycrystalline silicon sheets for solar cell application |
| US7959707B2 (en) * | 2006-04-28 | 2011-06-14 | Sri International | Methods for producing consolidated materials |
| EP2025015A2 (en) * | 2006-06-02 | 2009-02-18 | Innovalight, Inc. | Photoactive materials containing group iv nanostructures and optoelectronic devices made therefrom |
| WO2008030966A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Innovalight, Inc. | Semiconductor thin films formed from group iv nanoparticles |
| WO2008039461A2 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Thinsilicon Corp. | Back contact device for photovoltaic cells and method of manufacturing a back contact |
| EP2089897A2 (en) * | 2006-12-07 | 2009-08-19 | Innovalight, Inc. | Methods for creating a densified group iv semiconductor nanoparticle thin film |
| US7569462B2 (en) * | 2006-12-13 | 2009-08-04 | Applied Materials, Inc. | Directional crystallization of silicon sheets using rapid thermal processing |
| US20080171425A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-07-17 | Dmitry Poplavskyy | Methods of forming an epitaxial layer on a group iv semiconductor substrate |
| US7718707B2 (en) * | 2006-12-21 | 2010-05-18 | Innovalight, Inc. | Method for preparing nanoparticle thin films |
| US7572740B2 (en) * | 2007-04-04 | 2009-08-11 | Innovalight, Inc. | Methods for optimizing thin film formation with reactive gases |
| WO2008150769A2 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Thinsilicon Corporation | Photovoltaic device and method of manufacturing photovoltaic devices |
| US8968438B2 (en) * | 2007-07-10 | 2015-03-03 | Innovalight, Inc. | Methods and apparatus for the in situ collection of nucleated particles |
| US20090053878A1 (en) * | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Maxim Kelman | Method for fabrication of semiconductor thin films using flash lamp processing |
| US8334194B2 (en) * | 2008-02-06 | 2012-12-18 | Motech Americas, Llc | Methods and apparatus for manufacturing semiconductor wafers |
| US7851336B2 (en) * | 2008-03-13 | 2010-12-14 | Innovalight, Inc. | Method of forming a passivated densified nanoparticle thin film on a substrate |
| US8247312B2 (en) * | 2008-04-24 | 2012-08-21 | Innovalight, Inc. | Methods for printing an ink on a textured wafer surface |
| US20090280336A1 (en) * | 2008-05-08 | 2009-11-12 | Ralf Jonczyk | Semiconductor sheets and methods of fabricating the same |
| US8049097B2 (en) * | 2008-08-11 | 2011-11-01 | General Electric Company | Solar cell including cooling channels and method for fabrication |
| US8545944B2 (en) * | 2008-09-19 | 2013-10-01 | Sri International | Method for producing solar grade films from semiconductor powders |
| DE102008049303B4 (de) * | 2008-09-29 | 2012-05-24 | Qimonda Ag | Verfahren zur Herstellung eines Silizium-Wafers und Siliziumwafer für Solarzellen |
| KR101319674B1 (ko) * | 2009-05-06 | 2013-10-17 | 씬실리콘 코포레이션 | 광기전 전지 및 반도체층 적층체에서의 광 포획성 향상 방법 |
| CN102301490A (zh) * | 2009-06-10 | 2011-12-28 | 薄膜硅公司 | 光生伏打模块和制造具有级联半导体层堆叠的光生伏打模块的方法 |
| US20110114156A1 (en) * | 2009-06-10 | 2011-05-19 | Thinsilicon Corporation | Photovoltaic modules having a built-in bypass diode and methods for manufacturing photovoltaic modules having a built-in bypass diode |
| US9620664B2 (en) | 2010-05-25 | 2017-04-11 | Mossey Creek Technologies, Inc. | Coating of graphite tooling for manufacture of semiconductors |
| US8609453B2 (en) | 2010-11-22 | 2013-12-17 | International Business Machines Corporation | Low cost solar cell manufacture method employing a reusable substrate |
| US8828791B2 (en) * | 2011-07-20 | 2014-09-09 | Mossey Creek Solar, LLC | Substrate for use in preparing solar cells |
| EP3434646A1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-30 | Total Solar International | Method for recycling sub-micron si-particles from a si wafer production process |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3953876A (en) * | 1973-06-07 | 1976-04-27 | Dow Corning Corporation | Silicon solar cell array |
| DE3536743C2 (de) * | 1985-10-15 | 1994-11-10 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellung von großflächigen Siliziumkristallkörpern für Solarzellen |
| US5336335A (en) * | 1992-10-09 | 1994-08-09 | Astropower, Inc. | Columnar-grained polycrystalline solar cell and process of manufacture |
-
1992
- 1992-10-09 US US07/959,009 patent/US5336335A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1993-10-06 EP EP99100131A patent/EP0911885B1/en not_active Expired - Lifetime
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-
1994
- 1994-08-05 US US08/286,673 patent/US5496416A/en not_active Ceased
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999010933A1 (en) * | 1997-08-21 | 1999-03-04 | Kaneka Corporation | Thin film photoelectric transducer |
| US6297443B1 (en) | 1997-08-21 | 2001-10-02 | Kaneka Corporation | Thin film photoelectric transducer |
| JP2002134410A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体基板とこれを利用した太陽電池セルおよびそれらの製造方法 |
| JP4638012B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2011-02-23 | 信越半導体株式会社 | 半導体基板とこれを利用した太陽電池セルおよびそれらの製造方法 |
| JP2011522437A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-07-28 | コーニング インコーポレイテッド | 半導体材料の処理方法及び処理された半導体材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0911885B1 (en) | 2009-12-30 |
| EP0911885A3 (en) | 1999-05-12 |
| CA2107975A1 (en) | 1994-04-10 |
| DE69325764T2 (de) | 2000-03-02 |
| DE69334310D1 (de) | 2010-02-11 |
| EP0591949A1 (en) | 1994-04-13 |
| EP0911885A2 (en) | 1999-04-28 |
| ES2134818T3 (es) | 1999-10-16 |
| US5496416A (en) | 1996-03-05 |
| DE69325764D1 (de) | 1999-09-02 |
| EP0591949B1 (en) | 1999-07-28 |
| AU4891193A (en) | 1994-04-21 |
| AU667130B2 (en) | 1996-03-07 |
| CA2107975C (en) | 2003-08-05 |
| JP2619207B2 (ja) | 1997-06-11 |
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