JPH07508138A - 光起電デバイスの製造方法及び装置並びに得られる製品 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 光起電デバイスの製造方法及び装置並びに得られる製品技術分野 本発明は、光起電デバイスの製造方法及び装置に関し、更に、それらによって得 られる光を電気に変換するための製品に関する。

背景技術 光起電効果は、１８３９年、エドムント・ベクレルによって、光を受けた弱導電 性溶液中の二つの同じ電極を横切って電圧が現れることに彼が注目した時に、初 めて観察された。この光起電効果は、１８７０年代には、初めセレン等の固体で 研究されており、１８８０年代までは、光を電気に変換する効率が１〜２％のセ レン光電池が製造されていた。

一世紀以上前の光起電力に関する初期の実験以来、光起電デバイス、即ち、太陽 電池用の半導体の開発に多くの仕事がなされてきた。初期の仕事の多くは、例え ば約１００ｕの程度の比較的厚い膜が必要で、しかも、効率的に機能するために は、単結晶の形態又は単結晶に非常に近い形態の非常に高品質のものでなければ ならない結晶質シリコンを用いて行なわれた。シリコン電池を製造するための最 も一般的な方法は、単結晶シリコン種結晶を溶融シリコンに接触させ、次いで、 種結晶及び溶融物の双方を反対向きに回転させながら引き上げて溶融シリコンの 持ち上がったメニスカスをもたらし、半径方向の成長を促進する単結晶円筒法に よるものである。適当なドーピングで電池はＮ−型又はＰ−型半導体の何れかに なり、約１００μのウェファ−にスライスして接合部を形成すると太陽電池、即 ち、光起電デバイスができる。加えて、インゴットのキャスティングによって結 晶質シリコンを製造することができるが、その固化は、単結晶円筒の場合のよう には容易に制御することができず、得られる製品が多結晶質構造である。光起電 デバイスを製造するのにウェファ−に切る必要がなく、しかも品質の良い結晶質 シリコンリボンを直接製造することも行なわれてきた。溶融紡糸と称する他のア プローチには、所望の形状と太さを有する細口の型に外側に向かって広がるよう 、溶融シリコンを紡糸ディスクに注ぐことが必要である。溶融紡糸に伴う高い回 転速度が、形成速度を高めるが、結晶の質を劣化させる。

より最近の光起電力に関する開発は、厚膜半導体よりもはるかに薄（なるよう、 １０μ未満の厚さを有する薄膜を伴うものである。斯かる薄膜半導体には、非晶 質のシリコン、二セレン化銅インジウム、ヒ化ガリウム、硫化銅及びテルル化カ ドミウムがある。非晶質のシリコンは、米国特許第５．０１６．５６２号によっ て開示されているように、プラズマ強化放電（ｐｌａｓｍ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　 ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）　、又はグロー放電によって薄膜半導体にされてきた。薄 膜半導体を製造するのに用いられる他の方法には、電着、スクリーン印刷、及び 至近距離昇華（ｃｌｏｓｅ−ｓｐａｃｅｄ　ｓｕｂｌｌｍｔｌｏｎ）がある。至 近距離昇華法は、テルル化カドミウムに関してを用いられており、ガラスシート 基板を封止されたチャンバーに挿入した後、加熱することによって行なわれる。

ガラスシート基板は、その周辺部で、原料物質であるテルル化カドミウムと通常 ２〜３閣の非常に接近した関係に支持される。加熱が、約４５０〜５００℃まで 進行すると、テルル化カドミウムは、非常に緩慢に元素のカドミウムとテルルに 昇華し始め、約６５０〜７２５℃の温度に達すると、昇華は、より高速になり、 元素のカドミウムとテルルは、周辺部で支持されたガラスシート基板の下向きの 面に、かなりの速度でテルル化カドミウムとして再結合する。続いて、チャンバ ーを開いてテルル化カドミウムが蒸着された基板を取り出す前に、加熱を停止す る。このように、テルル化カドミウムの蒸着は、加工処理の初めには上昇し、加 工処理の終わりには低下する変化する温度で行なわれる。更に、斯かる至近距離 昇華が先に行なわれた最大面積は、約１００平方センチ（１００ｃｔ　”　５ｑ ｕａｒｅ）である。

基板の大きさを増やすことは、周辺部のみで支持された加熱された基板は中央部 がたるむ傾向があるため、平面性の維持に問題を生じさせることがある。

テルル化カドミウム処理に関する更に完璧な解説が、”Ｈａｒｎｅｓｓｉｎｇ　 ＳｏｌａｒＰｏｗｅｒ−Ｔｈｅ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ　Ｃｈａｌｌｅｎ ｇｅ”　ｂｙ　Ｋｅｎ　Ｚｗｅｉｂｅｌ、　ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ｂｙ@Ｐｌｅ ｎｕＩＩ Ｐｒｅｓｓ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　ａｎｄ　Ｌｏｎｄｏｎに述べられている 。

発明の開示 本発明の目的は、比較的速い蒸着速度で高品質の半導体材料が蒸着された大きな 、即ち、１０００ｃ＋Ｉ１２を越える面積のガラスシート基板を用いることによ り達成された低コスト電力を生じさせることのできる改良された光起電デバイス の製造方法及び装置を提供することである。

本発明の上記の目的及び池の目的の実施にあっては、本発明による光起電デバイ スの製造方法は、加工処理の間、定常状態で約６５０℃よりも高い温度に加熱さ れた収容された環境を確立すること、及びカドミウム及びテルルの蒸気を収容さ れた環境に導入することとによって行なわれる。太陽エネルギーを吸収するため の半導体として機能するよう、基板の一方の面にテルル化カドミウムの層を連続 高温蒸着するため、約５５０〜６４０℃の範囲の温度に加熱されたガラスシート を含むシート基板が、収容された環境内を搬送される。

本方法の好ましい実施態様では、基板は、収容された環境内で水平に方向付けさ れ、基板の一方の面がその上にテルル化カドミウムを蒸着するように上向きにな っており、基板のもう一方の面が下向きになっており水平に搬送するようにその 外面において支持されている。大きな面積の基板に蒸着ができるようにするため 、基板は、基板の一方の上向きの面にテルル化カドミウムの層を蒸着させる間、 ローラーコンベヤの水平に延びるロールによって支持さね、搬送されるのが最も 好ましい。

本方法の好ましい実施態様では、最初の蒸着で、又は続いての処理により、電気 接続部を形成することができるよう、他の半導体材料が、テルル化カドミウムの 層との界面を有する別個の層として基板の上向きの面に蒸着される。より具体的 には、他の半導体材料が、他の層として、それを覆って蒸着されるテルル化カド ミウムの前に、基板の一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との界面を 有することを特徴とする請求項ｌ記載の光起電デバイスの製造方法。テルル化カ ドミウムの層の前に基板の一方の面に蒸着されるこの半導体材料の層は、硫化カ ドミウムであることが好ましい。半導体材料の追加の層は、テルル化カドミウム の層との界面を有するよう、テルル化カドミウムの層の後に、他の層として基板 の一方の面に蒸着してもよい。具体的に開示されるように、本方法は、他の半導 体材料を、他の層として、それを覆って蒸着されるテルル化カドミウムの前に、 テルル化カドミウムとの界面を有するよう、基板の一方の面に蒸着すること、及 び更に別の半導体材料を、更に別の層として、テルル化カドミウムの層の後に、 テルル化カドミウムの層との更に別の界面を有するよう、基板の一方の面に蒸着 することによって行なわれる。

本方法の好ましい実施態様では、テルル化カドミウムの層に加え、半導体材料の 各層を、基板が約５５０〜６４０℃の温度範囲に暖まっているうちに基板を搬送 する間に基板の一方の面に蒸着するため、各層は、約６５０℃より高い温度に加 熱された収容された環境に蒸気を導入することにより蒸着される。

テルル化カドミウムの層の蒸着の後、加工処理は、基板を、ガラスシートを強化 する圧縮応力をもたらす速度で迅速に冷却することによって行なうのが好ましい 。より具体的には、テルル化カドミウム層の蒸着を、基板が約５７０　”Ｃ〜６ ００　℃の範囲の温度に加熱された状態で行ない、しかる後、基板を約６０θ℃ 〜６４０　℃の範囲の温度に加熱し、ごの温度から急冷を行なって圧縮応力をも たらし、ガラスシートを強化するのが最も好ましい。

低コスト電力を提供する目的の実施にあっては、光起電デバイスを製造するため 本発明に従って構成された装置は、制御された環境を収容するための内部を有す る包囲流を含んでいる。装置のオーブンが、包囲直向に位置し、ハウジングを有 しており、ハウジングは、加熱チャンバーを形成し、加熱チャンバーは、制御さ れた環境が、加熱チャンバー内にも及ぶように包囲流の内部と連通している。

装置のローラーコンベヤが、ガラスシートを含む基板を支持し、搬送するため、 オーブンの加熱チャンバー内に互いに間隔をおいて配置された水平なロールを含 んでいる。各ロールはいオーブンのハウジングを貫通してオーブンの加熱チャン バーから外側に延びる少なくとも一つの端部を有している。ローラーコンベヤは 、オーブンのハウジングを貫通してオーブンの加熱チャンバーから外側に突出す るロールの端部を回転駆動するため、包囲流の内部でオーブンの外側に配置され たロール駆動機構を更に含んでいる。オーブン内にある少なくとも一つの蒸着ス テーションが、基板がローラーコンベヤに載って搬送される間に、基板の上を向 いた面に半導体材料の層として蒸着される加熱された蒸気を供給する。

本装置の好ましい構成では、装置は、最初の半導体材料の層との界面を有する他 の半導体材料の追加の層を基板に蒸着させるための追加の蒸着ステーションを含 んでいる。より具体的には、装置は、二つの追加の蒸着ステーションを含んでい るのが最も好ましい。二つの追加の蒸着ステーションの一方が、最初に言及した 半導体材料の層との界面を有するよう、最初に言及した半導体材料の層の前に、 他の半導体材料の追加の層を基板に蒸着させ、二つの追加の蒸着ステーションの もう一方が、もう一方の界面と間隔をおいて位置する他の界面を有するよう、最 初に言及した半導体材料の層の後に、更に別の半導体材料の他の追加の層を基板 に蒸着させる。

開示されたー構成では、装置は、昇華して半導体材料の層として蒸着される加熱 された蒸気を供給する原料物質を受容するため、オーブン内でローラーコンベヤ の上方に位置する原料物質ホルダーが脩わった蒸着ステーション有している。

蒸着ステーションのこの原料物質ホルダーは、上に開いたホルダートラフを含ん でいるのが最も好ましく、装置は、更に、原料物質ホルダーの上方に位置してい て下に開いた形状を有する偏向要素を含んでいるのが好ましい。原料物質ホルダ ーは、上に開いていて互いに間隔をおいて位置する関係にあるコンベヤロールと 平行に延びる細長いホルダートラフを含み、装置は、細長いホルダートラフの上 方に位置し、下に開いた形状を有する偏向要素を更に含むのが最も好ましい。

開示された池の構成では、蒸着ステージジンは、オーブン内の基板の温度に影響 を与えることなしに温度を制御することのできる加熱蒸気供給部を含んでおり、 加熱蒸気供給部は、搬送された基板の上向きの面に半導体材料の層として蒸着さ せるため、加熱蒸気を蒸着ステージコンに供給するための手段を提供する少なく とも一つの供給導管を有している。一実施態様では、加熱蒸気供給部は、加熱蒸 気を供給するためのヒーターと、加熱蒸気を、ヒーターから供給導管手段を通じ て蒸着ステーションへと移送するためのキャリヤーガスのソースを含んでいる。

他の実施態様では、加熱蒸気供給部は、加熱蒸気の別個の加熱蒸気成分を供給す るための一対のヒーターを含み、加熱蒸気供給部は、加熱蒸気を、各ヒーターが ら供給導管手段を通じて蒸着ステーションへと移送するためのキャリヤーガスの ソースを更に含んでいる。

本装置の好ましい実施態様では、駆動機構は、制御された環境を収容した包囲直 向のオーブンから外側に突出したコンベヤロールの端部を駆動する連続駆動ルー プを含んでいる。より具体的には、各コンベヤロールの両端部が、オーブンの両 側でオーブンから外側に突出しているのが好ましく、駆動機構は、制御された環 境を収容した包囲直向のオーブンの両側でコンベヤロールの端部をそれぞれ支持 し、摩擦駆動する一対の連続駆動ループを含んでいる。

本装置の好ましい構成は、半導体材料の層が蒸着された基板を迅速に冷却し、そ れにより、基板のガラスシートを強化し、それにより、より耐久性のある製品を 提供するため、蒸着ステーションの下流に位置する冷却ステーションを更に含ん でいる。

本発明に従って構成された光起電デバイスが、少なくとも１０００■１の面積を 各々有する反対向きの面を有するガラスシートを含むシート基板を含んでいる。

テルル化カドミウムの薄膜層が、約１〜５μの範囲の厚さで基板の一方の面に蒸 着され、約１／２〜５μの範囲の大きさの結晶を有している。テルル化カドミウ ムの薄膜層は、約６５０℃より高い温度に加熱されていてテルル化カドミウムの 層として基板の一方の面に蒸着するためのカドミウム及びテルルの蒸気が導入さ れる収容された環境内で、ガラスシートが約５５０〜６４０℃の範囲の温度に加 熱されている間に基板の一方の面に蒸着を行なうことにより、基板の一方の面と の結合部を有している。この光起電デバイスは、良好な結晶品質及び良好な付着 力を存してそれぞれ比較的大きな面積を有するデバイスの効率を高め、有効寿命 を延ばし、それにより、低コスト電力を提供する本発明の目的を達成する。

本光起電デバイスの好ましい構成では、他の半導体材料の層が、基板の一方の面 に蒸着され、テルル化カドミウムの層との界面を有している。他の半導体材料の この追加の層は、テルル化カドミウムとの界面を有するよう、テルル化カドミウ ムの層の前に基板の一方の面に蒸着するのが良く、そのような場合には、この半 導体材料の追加の層は、硫化カドミウムであることが好ましい。他の半導体材料 の追加の層は、テルル化カドミウムの層との界面を有するよう、テルル化カドミ ウムの層の後に基板の一方の面に蒸着するのも良い。開示された好ましい構成で は、光起電デバイスは、テルル化カドミウムの層の前に基板の一方の面に蒸着さ れ、テルル化カドミウムの層との界面を有する他の半導体材料の他の層を含んで おり、この光起電デバイスは、また、テルル化カドミウムの層の後に基板の一方 の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との更に別の接合部を有する更に別の 半導体材料の更に別の層を含んでいる。

更に、光起電デバイスは、最初に蒸着する層が蒸着されて覆う基板の一方の面に 付された第一の導電性膜を含み、最終的に蒸着する層を覆って基板の一方の面に 蒸着される第二の導電性膜とを更に含んでいるのが好ましい。これらの導電性膜 は、光起電デバイスのための電極として機能する。

光起電デバイスの好ましい実施態様では、光起電デバイスは、反対側を向いた面 が圧縮状態で、中央部が引張状態にある熱強化された基板のガラスシートを有し 、テルル化カドミウムは、焼戻温度から冷却されてテルル化カドミウムの基板の 一方の面に対する付着力をもたらす結合部を有している。

本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連してとらえると、発明を実施す るための最良の形態に関する以下の詳細な説明から容易に明らかとなろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明による光起電デバイスの製造システムの模式平面図である。

図２は、本発明に従って構成された光起電力デバイスの平面図である。

図３は、光起電デバイスのシート構造を示す図２の線３−３の方向に沿う光起電 デバイスの端面図である。

図４は、図３と同じ方向に沿う光起電デバイスの断面図であるが、基板のガラス シートに蒸着した半導体材料及び他の材料の構成を拡大規模で、部分的に切り欠 いて示す図である。

図５は、光起電デバイスが、光を吸収し、それにより、電力を供給するのに利用 される態様を示す図である。

図６は、図１の線６−６に沿う長手方向断面の立面図であり、複数の蒸着ステー ションを有する蒸着ゾーンを含み、更に、蒸着ゾーンの下流に位置する冷却ステ ーションを含む本発明の装置を示す。

図７は、更に蒸着ステーションの構成を示す図６の線７−７の方向に沿う断面図 である。

図８は、更に蒸着ステーションの構成を示す図７の線８−８の方向に沿う部分切 欠立面図である。

図９は、蒸着ステーションの他の実施態様を示す概略図である。

図１０は、蒸着ステーションの更に別の実施態様の概略図である。

発明を実施するための最良の形態 図１を参照すると、全体を２０で示すシステムが、図２乃至図５に示すような光 起電デバイス２２を製造するよう構成されている。この装置によって製造される 種類の光起電デバイス２２又は太陽電池は、ガラスシート２６（図４）を含むシ ート基板２４を含み、本明細書で以下により充分に説明するように、反対に向い た面２８及び３０を有している。低コストの電力を生じさせるため、基板２４は 、約１０００平方センチより大きな広い面積のものであり、具体的に図示した実 施態様は、約２フイートｘ４フイートになるように、６０ｃｍ　Ｋ　１２０ｃｍ の大きさを有している。半導体材料３２（図４）を基板２４の一方の面２８に蒸 着させ終わり、本明細書で以下により充分に説明する他の加工も終了した後、で きあがった光起電デバイス２２は、基板の対向する側面３６の間を横方向に延び ているように示されていて本明細書でやはり以下により充分に説明するように互 いに直列に連結された電池３４を有している。更に、電池３４は、基板の対向す る端４０の間を長手方向に延びることもでき、それでもやはり、効率的に機能で きることが認識さるべきである。基板の対向する端４０にある電気端子３８が、 光起電フィールドの一部として基板の電気接続をもたらしている。図５により具 体的に示すように、三つの光起電デバイス２２が、太陽４６から光を受け、それ により電気エネルギーを生じさせるよう、適当なフレーム４２によって逆向きに 支持され、地上支持体４４によって適当な角度に配置される。

図１に示すシステム２０の加工処理は、建築の目的で用いる際の光学的特質を向 上させるため、大気圧化学蒸着によって０．０４μの厚さに付着させた酸化錫の 膜４Ｂを有する５１１１Ｉ（３／１６インチ）の厚さのガラスシート２６を有す る図４に示すようなソート基板２４を用いて開始される。バリヤーを提供するた め、二酸化珪素膜５０が、大気圧化学蒸着により酸化錫膜を覆って０．０２μの 厚さに付される。

０．３μの厚さの弗素添加された他の酸化錫膜が、二酸化珪素膜５０を覆って付 され、弗素添加で反射能が向上した建築用途の反射膜として機能する。この第二 の酸化錫膜５０は、本明細書で以下に更に充分に説明するように、光起電デノく イス２２のための電極として機能する。ガラスシート２６に蒸着させた膜４８． ５０及び５２を備えた斯かる基板２４は、市販されており、図１に示すシステム ２０によって光起電デバイス２２を製造することのできる出発製品である。

図１を参照すると、システム２０は、加工処理のためにシート基板を負荷する負 荷ステーション５４を含んでいる。負荷の後、基板は、任意の種類の市販のガラ ス洗浄及び乾燥ステーション５６に移送される。コーナーコンベヤ５８が、基板 を、洗浄及び乾燥ステーション５６からレーザースクライビングステーション６ ０に移送し、レーザースクライビングステーシコンは、スクライブライン６２（ 図４）の位置で酸化錫膜５２を切断して電池３４を互いに隔絶させる。スクライ ブした基板は、次いで、半導体の蒸着に先立って洗浄及び乾燥を行なうため、他 の洗浄及び乾燥ステーション６４に移送される。続いて、洗浄及び乾燥した基板 は、初期レーザースクライビングが電池を隔絶したことを確認するため、試験／ 排除ステーション６６に移送される。

図１を続けて参照すると、システム２０は、半導体の蒸着に備えて基板を約５５ ０〜６４０℃の範囲の温度に加熱するための適当なヒーター６８を含んでいる。

しかる後、基板は、本発明に従って構成され、半導体材料の層を蒸着するための 三つの蒸着ステーション７４．７６及び７８を有するものとして開示されている 蒸着ゾーン７２を含む装置７０に移送される。より具体的には、第一の蒸着ステ ーション７４は、０．０５μの厚さでＮ型半導体として作用する硫化カドミウム 層８０（図４）を蒸着する。図１に示す蒸着ステーシラン７６は、１．６μの厚 さで■型半導体として作用するテルル化カドミウム層８２を蒸着する。しかる後 、蒸着ステーション７８は、０．１μの厚さでＰ型半導体として作用するテルル 化亜鉛である他の半導体層８４（図４）を蒸着する。半導体層８０及び８２は、 Ｎ〜■型の一方の接合部を提供する界面８１を有しており、半導体層８２及び８ ４は、ｌ−Ｐ型のもう一方の接合部を提供する界面８３を有している。これらの 界面８１及び８３は、通常、一原子の尺度で急激に変化するものではなく、移行 領域において多数の原子層にわたっている。

本発明の装置７０は、更Ｉ；令却ステーション８６を含むものとして図１に示さ れており、冷却ステーションは、本明細書で以下により充分に説明するように、 ガラスシートを強化するため、半導体材料が蒸着されたガラスシート基板の速や かな冷却をもたらすものである。

図１に示すコーナーコンベヤ８８が、冷却ステーション８６から基板を受け、ピ ンホール補修ステーション９０に移送する前に基板の追加の冷却を行なうことも できる。ピンホール補修ステーション９０の適当なスキャナーが、基板に背面照 明ゾーンを通過させ、次いで、適当な粘稠不導性材料で空隙を充填するコンピュ ータ制御のマルチヘッド送出システムに情報を伝送することにより、基板を走査 して蒸着させた半導体層のピンホールを検知する。斯かる補修の後、基板は、第 二のレーザースクライビングステーション９２に移送キ顛このレーザースクライ ビングステーシコンは、半導体層８０．８２及び８４を通じて、基板の対向する 側面の間で、電極として作用する酸化錫層５２のスクライブ６２から離れた位置 にスクライブ９４（図４）を切る。ステーション９２における半導体のスクライ ビングの後、基板は、コーナーコンベヤ９６によって受け取られ、このコーナー コンベヤは、スクライビングによって離脱した半導体材料を除去するための適当 な送風機及び真空装置を含んでいる。

スパッタステーション９８が、図１に示すコーナーコンベヤ９６から基板を受け 、半導体層全体並びにスクライブライン９４の側面及び底面に、ニッケル層１０ ０（図４）を蒸着する。このニッケルスパッタは、直流磁電管スパッタによって 行なうのが好ましく、次の蒸着物のための安定した接触面を提供するのに、はん の約１００人の厚さを要するだけである。しかる後、基板は、スパッタステーシ ョン１０２に移送され、このスパッタステーション１０２は、ニッケル層１００ −面に０．３μの厚さのアルミニウム層１０４を蒸着し、このアルミニウム層は 、もう一方の電極として作用する酸化錫膜５２のように、半導体層の反対側で電 極として作用する。アルミニウム層１０４は、インライン複数カソード直流磁電 管スパッタによって蒸着される。しかる後、基板は、他のスパッタステーション １０６によって受け取られ、スパッタステーション１０６は、アルミニウム層の 酸化を防止するため、電極アルミニウム層１０４を覆って他のニッケル層１０８ を付着させる。

図１に示す第三のレーザースクライビングステーション１１０が、スパッタステ ーション１０６から基板を受け、次いで、半導体層だけでなく電極アルミニウム 層１０４並びに電極アルミニウム層が隣接するニッケル層１０Ｇ及び１０８を通 じてスクライブライン１１２（図４）を切り、基板の対向する側面の間に電池の 隔絶を完成させる。このスクライビングステーションを出ると、送風機１１４が 、モジュールステーション１１６に移送する前の基板から離脱した粒子を除去し 、モジュールステーションは、得られた光起電デバイスを所定の照度下で試験し 、基準と比較するため電気出力を測定して製品が満足すべきものであるか否かを 決定する。次いで、満足な基板は、組立ステーション１１８に移送され、ここで 、母線が、各基板の端に超音波溶接され、ワイヤリードが、配列になった光起電 デバイスを接続するため、母線にハンダ付けされる。しかる後、光起電デバイス ２２は、封入ステーション１２０に移送され、ここで、取出ステーション１２４ に移送する前に、適当な封入層１２２（図４）を付して硬化させる。続いて、完 成した光起電デバイス２２は、図５に関連して先に説明したように、電力を発生 させる光起電配列を構成するため、パネルに組み立てる。

システム２０は、本発明の装置７０を用いるのであれば、例示のステージ町ン以 外のステーションを用いて構成してもよいことが認識さるべきである。例えば、 電池３４を画成するためのレーザースクライビングステーション６０．９２及び １１０ではなく、写真平版パターン形成を用いて電池を得ることが可能である。

図６及び図７を参照すると、本発明に係わる光起電デバイスの製造装置７０は、 先に説明したヒーター６８とコーナーコンベヤ８８との間を延びる包囲筒１２６ を含んでいる。この包囲筒１２６は、図７に最も良く示すように、底部壁１２８ 、上部壁１３０、及び側壁１３２、その他、制御された環境を内包することので きる包囲された内部を提供するため、壁の間を封止する底部１３４及び上部シー ル１３６を含んでいる。包囲１１１２６の封止状態を維持するため、適当なファ スナー又はクランプを利用することができる。

図６に示すように、包囲筒１２６右側上流端は、入口弁１３８を含んでおり、加 熱した基板２４をヒーター６８から受容するため、入口弁の作動機構１４０が、 弁要素１４２を移動させて包囲筒を開く。しかる後、作動機構１４０は、弁要素 １４２を閉じて包囲筒を封止する。本明細書で以下により充分に説明するような 蒸着ゾーン７２の蒸着ステーション７４．７６及び７８での半導体の蒸着の後、 蒸着ゾーン７２の左側下流端のもう一つの弁１４４が、半導体材料が被覆された 基板２４を冷却ステーション８６へと通過させるため、弁の作動機構１４６が弁 要素１４８を開くよう、稼働する。この移送が行なわれる際、冷却ステージジン ８６の下流端の更に別の弁１５０が、その作動機構１５２が弁要素１５４を包囲 筒１２６に関して閉位置に配置させた状態で、閉じられる。先に説明したような 連続加工処理ができるよう、基板２４を冷却ステーション８６へと移送した後、 弁１４４が閉じ、しかる後、冷却された基板２４を冷却ステーション８６からコ ンベヤ８８へと移送することができるよう、弁１５０が開く。

図６、図７及び図８に最も良く示すように、本装置の蒸着ゾーン７２は、包囲筒 １２６内に位置していて加熱チャンバー１６０を形成するハウジング１５８を有 するオーブン１５６を含んでおり、加熱チャンバーは、包囲筒１２６内の制御さ れた環境が、加熱チャンバー内にも及ぶように包囲ｌ！１２６の内部と連通して いる。このオーブンのハウジング１５Ｂは、下部冷却プレーＨ６２及び上部冷却 プレート＋６４を含んでおり、下部及び上部冷却プレートは、それぞれ、適当な 冷却剤が流通する冷却剤流路１６６及び１６８を有している。ハウジング１５８ は、更に、適当な断熱材からなる下部断熱体壁１７０及び上部断熱体壁１７２を 含むほか、やはり適当な断熱材からなる下部断熱体壁桟４及び上側部所熱体壁１ ７６を含んでいる。これらの断熱体壁１７０．１７２．１７４及び１７６は、協 働して加熱チャンバー１６０を形成し、この加熱チャンバーにおいて、本明細書 で以下により充分に説明するように、半導体の蒸着が行なわれる。

この半導体の蒸着は、図８に示すように断熱体１８０によって下部断熱体壁１７ ０に取り付けられた電気発熱体１７８と、上部断熱体壁１７２に埋め込まれた適 当な電気抵抗発熱体１８２とによってもたらされる高温で行なわれる。

図６及び図７を組み合せて参照すると、装置７０は、先に説明したようにガラス シートを含む加熱された基板２４を支持及び搬送するため、加熱チャンバー１６ ０内に互いに間隔をおいて配置された水平なロール１８６を有するローラーコン ベヤ１８４を更に含んでいる。各ロール１８６は、図７に最も良く示すように、 オーブンのハウジング１５８を貫通してオーブン１５６の加熱チャンバー１６０ から外側に延びる少なくとも一つの端部１８８を有しており、その両端部がそう であるのが好ましい。より具体的には、ロールの端部１８８は、図８に示すよう に、下側即断熱体壁１７４及び上側部所熱体壁１７６の係合界面１９４における それらの断熱体壁の半円形の開口１９０及び１９２によって協働的にもたらされ る孔を通って外側に延びている。ロールの端部１８Ｂは、ローラーコンベヤ＋８ ４のロール駆動機構１９６によって駆動される。このロール駆動機構１９６は、 図７に示すように、半導体の蒸着の間に基板２４を搬送するため、包囲筒１２６ の内部でオーブン１５６の外側に配置され、本明細書で以下により充分に説明す るように、ロールの端部を回転駆動させる。

装置７０の蒸着ゾーン７２は、図６に示し、先に述べたように、基板２４がロー ラーコンベヤ１８４に載って搬送される間に、基板の上を向いた面に半導体材料 の層として蒸着される加熱された蒸気を供給するため、オーブン１５６内に少な くとも一つの蒸着ステーション、好ましくは三つの蒸着ステーション７４．７６ 及び７８を含んでいる。より具体的には、一つの蒸着ステーション７４は、硫化 カドミウム層８０（図４）として蒸着される硫化カドミウムの加熱された蒸気を 供給する一方、図６に示す蒸着ステーション７６は、硫化カドミウムとの界面８ １を有するテルル化カドミウム層８２（図４）として蒸着される加熱された蒸気 を供給する。更に、図６に示す蒸着ステーション７８は、テルル化カドミウム層 ８２との界面８３を有するテルル化亜鉛等の別の半導体層８４として蒸着される 加熱された蒸気を供給する。

図７及び図８を組み合せて参照すると、蒸着ステーション７４及び７８の例示に もなる一蒸着ステーション７６は、原料物質２００、この例では、本装置によっ て蒸着される主要半導体材料であるテルル化カドミウムを受容するため、オーブ ン１５６内のローラーコンベヤ１８４に位置する原料物質ホルダー１９８を含む ものとして開示されている。この原料物質は、オーブンチャンバー１６０の加熱 状態によって昇華し、ローラーコンベヤ１８４によって支持された搬送された基 板２４に蒸着される元素の（ｅｌｅｍｎＬａｌ）カドミウム及びテルルの蒸気を もたらす。より具体的には、蒸着ステーション１７６の原料物質ホルダー１９８ は、原料物質２００を受容するため上向きに開いた少なくとも一つのホルダート ラフ２０２を含んでおり、本明細書で以下により充分に説明するように、斯かる ホルダートラフが複数あるのが好ましい。蒸着ステージテンは、更に、原料物質 トラフ２０２の上方に位置していて下向きに開いた形状を有する偏向要素２０４ を含んでいる。図示のように、細長い形状を有し、上向きに開いてコンベヤのロ ールと平行に延びる複数のホルダートラフ２０２があり、それらの両端が、適当 な支持体２０６によって、オーブンチャンバー１６０内で上側部所熱体壁１７６ に取り付けられている。同様に、偏向要素２０４も、コンベヤロール１８６と平 行に延びる細長い形状を有し、それらの両端が、支持体２０６によって、上側部 所熱体壁１７６に取り付けられている。トラフ２０２及び偏向要素２Ｇ４は何れ も、半導体の蒸着の間にオーブンが加熱される高温に耐えることができるよう、 石英でできていることが好ましい。更に、偏向要素２０２は、蒸着のために加熱 された蒸気を基板２４の方に下方に向けるだけでなく、材料が上から下方に落下 して蒸着されている半導体の質を損うことを防止するシールドの提供もする。ま た、図６に示すように、一対のバッフル２０７が、蒸着ステーション７４から蒸 着ステーション７６へ基板２４を搬送できるようにしているスリットを形成して いるが、これらのバッフルは、加熱された蒸気がこれらのステージジンの間を流 れるのを制限する。もう一対の同様のバッフル２０７が、蒸着ステーション７６ と７８との間で同様の機能をもたらす。

図９を参照すると、蒸着ステーション７６ａの他の実施態様が、オーブン１５６ 内の基板２４の温度に影響を与えることなしに温度を制御することのできる加熱 蒸気供給部２０８を含んでいる。加熱蒸気供給部は、コンベヤ１８４によって搬 送された基板２４に蒸着させるための加熱蒸気を供給する手段を提供する供給導 管２１０を含んでいる。より具体的には、この実施態様は、ヒーター２１２を含 むものとして図示されており、このヒーターで、原料物質２００、例えばテルル 化カドミウムを加熱して導管２００を通じてオーブン１５６に供給するカドミウ ム及びテルルの加熱された蒸気を提供する。このヒー・ター２１２は、オーブン １５６及び包囲筒１２６双方の外側に位置し、蒸着用の加熱蒸気を供給するため 、導管２］０が包囲筒及びオーブン内に延びているものとして示されている。し かしながら、ヒーター２１２は、包囲筒１２６内のオーブン１５６の外側に配置 することも、例えば、断熱体及び／又は基板から離れた位置を用いることにより 、基板２４の温度に影響を与えることなしにオーブンの加熱チャンバー１６０内 に配置することもできることが認識さるべきである。更に、窒素等のキャリヤー ガスのソース２１４が、制御弁２１Ｂを通じて供給され、加熱された蒸気をヒー ター２１２からオーブン１５６へと移送するのを助ける。外側に配置された原料 物質ヒーター２１２の他の利点は、蒸着に必要な原料物質の加熱を行なうのに、 オーブン１５６の温度とは独立に、ヒーターを容易に制御できることである。

図１０を参照すると、オーブン１５６内にある蒸着ステージジン７６ｂの別の実 施態様が、やはり加熱蒸気供給部２０８を含むものとして示されており、加熱蒸 気供給部は、それぞれ元素のカドミウム及びテルルを互いに独立に加熱するため の一対の原料物質ヒーター２１２′を含んでいる。これらのヒーターは、好まし くは、ソース２１４から導管技２１Ｏ′及び２１０”とそれぞれ連携する制御弁 ２１６′及び２１６″を通じて供給される窒素等のキャリヤーガスを用いること により、加熱された蒸気を導管２１０を通じてオーブン１５６の内部に供給する 。

図６に示すように、駆動機構１９６は、推進リーチ２２０及び回帰リーチ２２２ を有する連続駆動ループ２１Ｂを含んでいる。図７に示す好ましい構成には、オ ーブンの対向する側面においてコンベヤロールの端部１８８をそれぞれ支持し、 回転駆動する一対の駆動ループ２１Ｂがある。この駆動ループ２１８は、駆動チ ェーンによって具現化することが好ましく、駆動チェーンは、図６に示すように 、その上流端が駆動スプロケット２２４により受けとめられ、その下流端が駆動 スプロケット２２６によって受けとめられている。図７に示すような包囲筒側壁 １３２に付した上部支持体２２８が、一対の駆動ループ２１８の推進リーチ２２ ０を支持する一方、下部支持体２３０が、駆動ループの回帰り−チ２２２を摺動 可能に支持する。シールを貫通して包囲筒１２６内に延びる適当な電動機駆動の 駆動シャフトが、駆動チェーンを受けとめる駆動スプロケット２２０を反時計回 りの向きに回転駆動させて上部推進リーチ２２０を右向きに移動させ、それによ り、コンベヤロール１８６を反時計回りに摩擦駆動させて基板２４を左向きに搬 送する。図７に示す位置決め要素２３２が、ロールの端部１８８と係合して、コ ンベヤロール１８６を、蒸着ゾーン７２及び冷却ステーション８６の双方を通っ て装置の長さに沿って位置決めする適当なローラーを含んでいるのがよい。

本発明による包囲筒内の制御された環境と異なり、周囲雰囲気内にあるガラスシ ート加熱炉が、米国特許第３．９３４．９７０号、第３．９４７．２４２号、及 び第３．９９４．７１１号に開示されている。これらの炉は、本発明のローラー コンベヤと同様の態様で、ロールが、連続駆動ループ、即ち、チェーンによって 摩擦駆動されるローラーコンベヤを有している。

図６を参照すると、冷却ステーション８６は、下部送風ヘッド２３４及び上部送 風ヘッド２３６を含んでおり、これらの送風ヘッドは、ローラーコンベヤ＋８４ の下及び上にそれぞれ位置し、半導体材料を蒸着した基板２４を速やかに冷却す ることにより基板のガラスシートを強化する窒素等の急冷ガスを供給するための ノズルを有している。より具体的には、この急速な冷却は、ガラスシートの反対 に向いた面を圧縮状態に、それらの面の間のガラスシート中央部を引張状態にす る。

上記の装置７０内で光起電デバイスを製造する方法は、真空に吸引することによ りオーブン１５６内に収容された環境を確立すること、又は包囲筒１２６内の別 の制御された環境を確立することによって始まる。この制御された又は収容され た環境は、雰囲気中の可変量水蒸気のような制御された半導体蒸着を混乱させる 単数又は複数の可変要素がない限り、適当な不活性ガスを又は酸素と共に不活性 ガスを含んでいるのがよい。先に述べたように、包囲筒１２６内、したがってオ ーブン１５６内にも収容された制御された環境を生じさせる真空装置を有するこ ともできる。最も良い結果を得るため、真空の程度を変化させることができる。

例えば、先に説明したように加工処理の間に供給される加熱された半導体材料の 蒸気の平均自由行路が短い点、及び蒸着が行なわれている基板の意図する側の反 対側への蒸気の移動及び蒸着が少ない点で、５トルの真空のほうが、１トルの真 空よりも良いことが分っている。一方、蒸着速度は、圧力が低い方が速く、加え て、蒸着の均一性は圧力と温度の両方に依存する。更に、収容された環境は、テ ルル化カドミウムがオーブンの壁に蒸着しないように約６５０℃よりも高い範囲 の温度に加熱さね〜迅速な蒸着に適した充分に速い速度で原料物質２００である テルル化カドミウムを昇華させるよう、材料ホルダー１９８は、約７００℃に加 熱されるのが最も好ましい。

加工処理は、上記の主要半導体材料のためのカドミウム及びテルルの加熱された 蒸気の導入によって進行する。約５５０〜６４０℃の範囲の温度に加熱されたガ ラスシート２６を含むシート基板２４のこの収容された環境内での搬送は、太陽 エネルギーを吸収するための半導体として機能するよう、先に説明したように、 基板の一方の面２８へのテルル化カドミウム層の連続的な高温蒸着をもたらす。

このテルル化カドミウム層８２は、図４に示すように、硫化カドミウム層８０と の界面８１を有し、テルル化カドミウム層のガラスシート側に隣接したＮ−１接 合部を提供している。同様に、テルル化カドミウム層８２のテルル化亜鉛層８４ 又は他のＰ−型半導体との界面８３は、できあがった光起電デバイスがＮ＋Ｐ型 のものであるようにＰ−１接合部を提供する。

先に説明したように、加工処理は、基板２４が収容された環境内で水平に方向付 けされ、基板の一方の面２８がその上にテルル化カドミウムを蒸着するように上 向きになっており、基板のもう一方の面３０が下向きになっており水平に搬送す るようにその外面において支持されている。基板のこの支持は、基板の上向きの 面２８にテルル化カドミウムの層を蒸着させる間、ローラーコンベヤ１８４の水 平に延びるロール１８６によって行なうことが好ましく、斯かる支持は、ガラス シートが柔らかく、加熱された状態ではたるむ傾向があるにもかかわらず平面状 態を保ちながら、比較的大きなガラスシート基板を半導体蒸着に連続して供する ことを可能にする。

加工処理は、図６に関連して先に説明したように、三つの蒸着ステーション７４ ．７６及び７８を通して進行し、半導体層８０．８２及び８４各々を、層８０と 層８２とが互いに界面８１を有し、層８２と層８４とが互いに界面８３を有する ように蒸着する。先に述べたように、テルル化カドミウム層８２の前に硫の半導 体層８４を蒸着させた場合に最良の結果が得られる。

上記のように半導体材料を蒸着させた後、加熱された基板は、冷却ステーション ８６内でガラスシートを強化する圧縮応力をもたらす速度で速やかに冷却される 。より具体的には、この加工処理は、基板２４が約５７０℃〜６００℃の範囲の 温度に加熱された状態でテルル化カドミウムを蒸着し、しかる後、基板を約６０ ０℃〜６４０℃の範囲の温度に加熱し、この温度から急冷を行なってガラスシー トを強化する圧縮応力をもたらすことにより行なうことが好ましい。斯かる加工 処理は、ガラスシートを強化する圧縮応力の増強を容易にするため冷却に先立っ て充分に加熱された状態をもたらしながらも、ガラスシートがたるみがちになる ような高温に置かれる時間を短縮する。

上記の装置及び加工処理により製造されたできあがりの光起電デバイス２２は、 基板２４の一方の面２８に蒸着されたテルル化カドミウムの薄膜層８２を有して おり、この薄膜層は、約１〜５μの範囲の有効な厚さを有し、約１７２〜５μの 範囲の大きさの結晶を有している。テルル化カドミウムのこの薄膜層８２は、先 に説明したように約６５０℃より高い温度に加熱されてカドミウム及びテルルの 蒸気が導入される収容された環境内で、ガラスシートが約５５０〜６４０℃の範 囲の温度に加熱されている間に基板の一方の面に蒸着されるため、基板の一方の 面に対する高められた結合力を有している。この蒸気の導入は、一方の基板面２ ８へのテルル化カドミウムの層８０としての蒸着をもたらす。

更に、光起電デバイス２２は、電極及び互いに分離されているが半導体層にわた って直列に接続された電池を提供するため、その上に蒸着された他の半導体層及 び膜に関して図４に関連して先に説明した構成を有している。焼戻温度から冷却 することによる基板のガラスシート２６の熱強化は、テルル化カドミウムの基板 の一方の面２８への高められた付着力をもたらすことが、重視さるべきである。

上記の記載から明らかなように、説明した方法及び装置は、低コスト発電をもた らすことのできる光起電デバイスを製造するものである。

本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明したが、以下の請求項によって 規定されるように、本発明による他の方法、装置及び光起電デノくイスが可能で ある。

Ｉ夜Ｊ　” み〃 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ。

ＣＨ，ＣＺ、　ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、 　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　１ｖｉＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＮＺ 、　ＰＬ、　ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ。

ＳＫ、　ＵＡ、　ＵＳ （７２）発明者　マイアーズ　ピータ−ヴイーアメリカ合衆国　オハイオ州　４ ３４０２　ボウリング　グリーン　ローズウッド　ドライヴ　１５４５ （７２）発明者　ノーラン　ジヱームズ　エフアメリカ合衆国　オハイオ州　４ ３５６０　シルヴエニア　ヴイックスバーグ　ドライブ

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．加工処理の間、定常状態で約６５０℃よりも高い温度に加熱された収容され た環境を確立することと、 カドミウム及びテルルの蒸気を収容された環境に導入することと、太陽エネルギ ーを吸収するための半導体として機能するよう、基板の一方の面にテルル化カド ミウムの層を連続高温蒸着するため、約５５０〜６４０℃の範囲の温度に加熱さ れたガラスシートを含むシート基板を、収容された環境内において搬送すること 、 を含む光起電デバイスの製造方法。
2. ２．基板は、収容された環境内で水平に方向付けされ、基板の一方の面がその上 にテルル化カドミウムを蒸着するように上向きになっており、基板のもう一方の 面が下向きになっており水平に搬送するようにその外面において支持されている ことを特徴とする請求項１記載の光起電デバイスの製造方法。
3. ３．基板は、基板の一方の上向きの面にテルル化カドミウムの層を蒸着させる間 、ローラーコンベヤの水平に延びるロールによって支持され、搬送されることを 特徴とする請求項２記載の光起電デバイスの製造方法。
4. ４．他の半導体材料が、テルル化カドミウムの層との界面を有する別個の層とし て基板のもう一方の面に蒸着されることを特徴とする請求項１記載の光起電デバ イスの製造方法。
5. ５．他の半導体材料が、他の層として、それを覆って蒸着されるテルル化カドミ ウムの前に、基板の一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との界面を有 することを特徴とする請求項１記載の光起電デバイスの製造方法。
6. ６．テルル化カドミウムの層の前に基板の一方の面に蒸着される半導体材料の層 は、硫化カドミウムであることを特徴とする請求項５記載の光起電デバイスの製 造方法。
7. ７．他の半導体材料が、他の層として、テルル化カドミウムの層の後に、基板の 一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との界面を有することを特徴とす る請求項１記載の光起電デバイスの製造方法。
8. ８．他の半導体材料が、他の層として、それを覆って蒸着されるテルル化カドミ ウムの前に、基板の一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との界面を有 し、 更に別の半導体材料が、更に別の層として、テルル化カドミウムの層の後に、基 板の一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との更に別の界面を有するこ とを特徴とする請求項１記載の光起電デバイスの製造方法。
9. ９．テルル化カドミウムの層に加え、半導体材料の各層を、基板が約５５０〜６ ４０℃の温度範囲に暖まっているうちに基板を搬送する間に基板の一方の面に蒸 着するため、各層は、約６５０℃より高い温度に加熱された収容された環境に蒸 気を導入することにより蒸着されることを特徴とする請求項４〜８の何れか１つ に記載の光起電デバイスの製造方法。
10. １０．テルル化カドミウムの層の蒸着の後、基板は、ガラスシートを強化する圧 縮応力をもたらす速度で迅速に冷却されることを特徴とする請求項１記載の光起 電デバイスの製造方法。
11. １１．テルル化カドミウム層の蒸着を、基板が約５７０℃〜６００℃の範囲の温 度に加熱された状態で行ない、しかる後、基板を約６００℃〜６４０℃の範囲の 温度に加熱し、この温度から急冷を行なってガラスシートを強化する圧縮応力を もたらすことを特徴とする請求項１０記載の光起電デバイスの製造方法。
12. １２．制御された環境を収容するための内部を有する包囲筐と、包囲筐内に位置 し、ハウジングを有するオーブンであって、ハウジングは、加熱チャンバーを形 成し、加熱チャンバーは、制御された環境が、加熱チャンバー内にも及ぶように 包囲筐の内部と連通しているオーブンと、ガラスシートを含む基板を支持し、搬 送するため、オーブンの加熱チャンバー内に互いに間隔をおいて配置された水平 なロールであって、各々が、オーブンのハウジングを貫通してオーブンの加熱チ ャンバーから外側に延びる少なくとも一つの端部を有するロールを含むローラー コンベヤであって、更にオーブンのハウジングを貫通してオーブンの加熱チャン バーから外側に突出するロールの端部を回転駆動するため、包囲筐の内部でオー ブンの外側に配置されたロール駆動機構を含むローラーコンベヤと、基板がロー ラーコンベヤに載って搬送される間に、基板の上を向いた面に半導体材料の層と して蒸着される加熱された蒸気を供給するため、オーブン内にある少なくとも一 つの蒸着ステーションとを、備えていることを特徴とする光起電デバイスの製造 装置。
13. １３．最初に言及した半導体材料の層との界面を有する他の半導体材料の追加の 層を基板に蒸着させるための追加の蒸着ステーションを含んでいることを特徴と する請求項１２記載の光起電デバイスの製造装置。
14. １４．二つの追加の蒸着ステーションを含む光起電デバイスの製造装置であって 、二つの追加の蒸着ステーションの一方が、最初に言及した半導体材料の層との 界面を有するよう、最初に言及した半導体材料の層の前に、他の半導体材料の追 加の層を基板に蒸着させ、 二つの追加の蒸着ステーションのもう一方が、もう一方の界面と間隔をおいて位 置する他の界面を有するよう、最初に言及した半導体材料の層の後に、更に別の 半導体材料の他の追加の層を基板に蒸着させる、ことを特徴とする請求項１２記 載の光起電デバイスの製造装置。
15. １５．蒸着ステーションは、昇華して半導体材料の層として蒸着される加熱され た蒸気を供給する原料物質を受容するため、オーブン内でローラーコンベヤの上 方に位置する原料物質ホルダーを含んでいることを特徴とする請求項１２記載の 光起電デバイスの製造装置。
16. １６．冷却ステーションの原料物質ホルダーは、上に開いたホルダートラフを含 んでいることを特徴とする請求項１５記載の光起電デバイスの製造装置。
17. １７．蒸着ステーションは、原料物質ホルダーの上方に位置していて下に開いた 形状を有する偏向要素を更に含んでいることを特徴とする請求項１６記載の光起 電デバイスの製造装置。
18. １８．原料物質ホルダーは、上に開いていて互いに間隔をおいて位置する関係に あるコンベヤロールと平行に延びる細長いホルダートラフと、ホルダートラフの 上方に位置し、下に開いた形状を有する偏向要素とを含むことを特徴とする請求 項１５記載の光起電デバイスの製造装置。
19. １９．蒸着ステーションは、オーブン内の基板の温度に影響を与えることなしに 温度を制御することのできる加熱蒸気供給部を含んでおり、加熱蒸気供給部は、 搬送された基板の上向きの面に半導体材料の層として蒸着させるため、加熱蒸気 を蒸着ステーションに供給する供給導管手段を有していることを特徴とする請求 項１２記載の光起電デバイスの製造装置。
20. ２０．加熱蒸気供給部は、加熱蒸気を供給するためのヒーターと、加熱蒸気を、 ヒーターから供給導管手段を通じて蒸着ステーションヘと移送するためのキャリ ヤーガスのソースを含んでいることを特徴とする請求項１９記載の光起電デバイ スの製造装置。
21. ２１．加熱蒸気供給部は、加熱蒸気の別個の加熱蒸気成分を供給するための一対 のヒーターを含み、加熱蒸気供給部は、加熱蒸気を、一対のヒーターから供給導 管手段を通じて蒸着ステーションヘと移送するためのキャリヤーガスのソースを 更に含んでいることを特徴とする請求項２０記載の光起電デバイスの製造装置。
22. ２２．駆動機構は、制御された環境を収容した包囲筐内のオーブンから外側に突 出したコンベヤロールの端部を駆動する連続駆動ループを含んでいることを特徴 とする請求項１２記載の光起電デバイスの製造装置。
23. ２３．各コンベヤロールの両端部が、オーブンの両側でオーブンから外側に突出 し、駆動機構は、制御された環境を収容した包囲筐内のオーブンの両側でコンベ ヤロールの端部をそれぞれ支持し、摩擦駆動ずる一対の連続駆動ループを含んで いることを特徴とする請求項１２記載の装置。
24. ２４．半導体材料の層が蒸着された基板を迅速に冷却し、それにより、基板のガ ラスシートを強化するため、蒸着ステーションの下流に位置する冷却ステーショ ンを更に含んでいることを特徴とする請求項１２、１５、１９、２０、２１、２ ２又は２３の何れか一つに記載の装置。
25. ２５．ガラスシートを含み、少なくとも１０００ｃｍ２の面積を各々有する反対 向きの面を有するシート基板と、 基板の一方の面に蒸着され、約１〜５μの範囲の厚さを有し、約１／２〜５μの 範囲の大きさの結晶を有するテルル化カドミウムの薄膜層であって、約６５０℃ より高い温度に加熱されていてテルル化カドミウムの層として基板の一方の面に 蒸着するためのカドミウム及びテルルの蒸気が導入される収容された環境内で、 ガラスシートが少なくとも約５５０〜６４０℃の範囲の温度に加熱されている間 に基板の一方の面に蒸着を行なうことにより、基板の一方の面との結合部を有し ているテルル化カドミウム薄膜層とを、備えていることを特徴とする光起電デバ イス。
26. ２６．基板の一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との界面を有する他 の半導体材料の層を更に含んでいることを特徴とする請求項２５記載の光起電デ バイス。
27. ２７．テルル化カドミウムの層の前に基板の一方の面に蒸着され、テルル化カド ミウムの層との界面を有する他の半導体材料の他の層を更に含んでいることを特 徴とする請求項２５記載の光起電デバイス。
28. ２８．テルル化カドミウムの層の前に基板の一方の面に蒸着される半導体材料の 層は、硫化カドミウムであることを特徴とする請求項２７記載の光起電デバイス 。
29. ２９．テルル化カドミウムの層の後に基板の一方の面に蒸着され、テルル化カド ミウムの層との界面を有する他の半導体材料の他の層を更に含んでいることを特 徴とする請求項２５記載の光起電デバイス。
30. ３０．テルル化カドミウムの層の前に基板の一方の面に蒸着され、テルル化カド ミウムの層との界面を有する他の半導体材料の他の層と、テルル化カドミウムの 層の後に基板の一方の面に蒸着され、テルル化カドミウムの層との更に別の界面 を有する更に別の半導体材料の更に別の層とを更に含んでいることを特徴とする 請求項２５記載の光起電デバイス。
31. ３１．最初に蒸着する層が蒸着されて覆う基板の一方の面に付された第一の導電 性膜と、最終的に冷却する層を覆って基板の一方の面に蒸着される第二の導電性 膜とを更に含んでいることを特徴とする請求項２６〜３０の何れか１つに記載の 光起電デバイス。
32. ３２．基板のガラスシートは、熱強化され、圧縮状態にある反対側を向いた面と 、引張状態にある中央部を有し、テルル化カドミウムは、焼戻温度から冷却され てテルル化カドミウムの基板の一方の面に対する付着力をもたらす結合部を有し ていることを特徴とする請求項２６記載の光起電デバイス。