JPH09501268A

JPH09501268A - 太陽電池の製作方法およびこの方法によって製作された太陽電池

Info

Publication number: JPH09501268A
Application number: JP7506140A
Authority: JP
Inventors: ヴィレケ・ゲルハルト; ファート・ペーター
Original assignee: ヴィレケ・ゲルハルト; ファート・ペーター
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1997-02-04
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: DE59409958D1; WO1995005008A2; WO1995005008A3; EP1094527A3; ES2169078T3; EP0742959B1; JP3398385B2; DE4426347A1; US5704992A; EP1094527A2; EP0742959A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、貫通穴（７）の格子網を有する偏平な構成要素を製作するための方法に関する。板状の基体の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝（８）が加工されることによって、貫通穴（７）が形成される。この場合、両側の溝（８）は互いに角度をなし、かつ溝（８）の交点に貫通穴（７）を自動的に生じるような深さである。本発明は更に、高出力太陽電池として本発明による構成要素を使用することと、このような太陽電池を製作するための方法と、精密フィルター、精密篩、触媒基体、電荷粒子の加速格子としておよび流体が周りを流れる本体の流れ状態に影響を与えるために使用することに関する。

Description

【発明の詳細な説明】貫通穴の格子網を有する偏平構成要素本発明は、貫通穴の格子網を有する偏平構成要素を製作するための方法に関する。技術の多くの分野において、貫通穴を規則正しく配置した構成要素が使用される。その際、穴はガス流および液体流（フィルター技術、流体技術およびセンサ技術）、荷電された粒子（イオン光学装置または電子光学装置）および電磁放射（ＩＲ光学装置およびＶＩＳ光学装置）のための通過穴として役立つかあるいは半導体板（精密電子装置および光起電装置）の前面と背面を電気的に接続するために役立つ。板状の基体に穴を規則正しく配置するために、現在、材料や形成すべき穴の寸法に応じて、いろいろな方法が使用されている。穴の直径がミリメートルの範囲およびそれ以上であると、穿孔またはフライス加工のような機械的な方法が使用される。放電加工によって、１００μｍ以下の穴を導電材料に形成することができる。金属、セラミックスおよび半導体に１０μｍ以上の寸法の穴を形成するために、微細集束された脈動レーザが使用される。適当なマスクを備えた基体上で金属を電着または無電流析出することにより、あるいはネガティブプロフィルを有する成形体上で可延性の金属フィルムまたは合成樹脂フィルムをプレスまたは圧延することにより、同じオーダーの穴を有する格子を形成可能である。セラミックスや半導体のような脆い材料の場合には特別に、超音波ドリルを用いることができる。金属や半導体にμｍ範囲またはμｍ以下の範囲の穴を形成するためには、エッチング技術と組み合わせた写真製版方法が特に適している。従って、本発明の課題は、規則正しく配置された貫通穴を有する格子網を製作するための方法を提供することである。この場合、従来の方法と比較して、格子構造、加工すべき材料の種類および貫通穴の直径の変更に関する多様性を保証すべきである。この課題は冒頭に述べた種類の方法の場合には、板状の基体の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝が加工され、それによって、両側の溝が互いに角度をなし、かつ前面と背面の溝の交点に貫通穴を自動的に生じるような深さであることによって解決される。本発明による方法により、現在の技術的活動の多くのいろいろな分野で使用可能な偏平な構成要素を作ることができる。溝の相互間隔、一方の側の溝がなす角度および前面と背面の溝の相互角度、溝形状および溝深さは、格子の原理的な構造を決定し、特に穴の配置、形状および大きさを決定する。自由に選択可能なこれらのパラメータの数と加工可能な材料の数が多いので、本発明による方法により、格子状構成要素を製作する際に、形状が一層多様となる。有利な実施形の場合、溝が、特に傾斜プロフィルを有する高速回転する鋸刃によって、基体に機械的に形成される。この方法は特に、加工すべき材料の普遍性と、溝と貫通穴ひいては格子網構造を形成する際の多様性に関して有利である。鋸盤の使用時の高い精度は、精密な格子の製作を保証する。５μｍまでの貫通穴の直径は、傾斜した鋸刃を使用するときに特に可能である。この場合、最小の穴直径は鋸刃の摩耗剤の粒子大きさだけによって制限される。スピンドルに複数の鋸刃を取付けることにより、製造能力を高めることができる。溝は、他の機械的方法によって、特に高速回転する鋸形成形体によって形成可能である。この場合、鋸形成形体は、ローラ状の基体からなり、この基体は溝のネガティブプロフィルを有し、摩耗剤で被覆されている。このような構造付与ローラを使用することにより、格子の製作能力が大きくなり、簡単に組み立てることができるという利点と、鋸刃よりもコストがかからないという利点がある。ローラ状の基体は金属（例えば軟鋼、アルミニウム、ブロンズ等）からなっている。しかし、他の材料、特にセラミックスおよび特殊合成樹脂を使用することができる。適当な摩耗剤、例えばニッケル／ダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化珪素等からなる構造付与ローラを直接的に製作してもよい。本発明は、貫通穴からなる格子網を有する偏平な構成要素に関する。この貫通穴は、板状の基体の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝を形成することによって形成され、両側の溝は互いに角度をなし、かつ溝の交点に貫通穴を自動的に生じるような深さである。本発明による構成要素の変形例の場合には、複数の格子網が上下に層をなしている。それによって、構成要素の潜在的な使用分野が更に拡がる。その際、格子網が２つ以上である場合に、先行する格子の背面の溝が後続の格子の前面の溝の方向に対して特に直角をなして配向されている。この配置は、個々の格子網の貫通穴が所定の大きさである場合、貫通口を適切に変更することができる。同様に、格子網が２つ以上である場合に、先行する格子の背面の溝が、後続の格子の前面の溝の方向に対して平行であり、それによって先行する格子の溝が後続の溝尖端にとって案内溝としての働きをする。このような構成要素をベースとして精密冷却器と精密熱交換器を製作することができる。構成要素の他の変形例では、２つ以上の格子網の間に、貫通穴を形成しない板状の基体が設けられている。本発明による構成要素の他の実施形の場合、溝が基体の背面で互いに接続している。本発明に従い、この実施形は本発明に従い、流体が周りを流れる本体の流れ状態に影響を与えるために使用される。流れる媒体は貫通穴と溝によって、媒体と反対側の、個々の格子網の背面で吸引または注入される。本発明は高出力太陽電池としての本発明による構成要素の使用に関する。そのために、本発明による構成要素は、結晶シリコン板の基礎層上に製作され、前面と背面に接触領域を除く全面に形成されたエミッタ被覆層を備え、前面のエミッタ被覆層が貫通穴を介して背面のエミッタ被覆層に電気的に接続されている。光起電力エネルギーを生産するための出発材料として多結晶シリコン板を使用する場合一般的に、少数電荷担体の拡散長さは比較的に短く、シリコンの小さな吸収係数は、高い効率を得るための障害である。特に最新の低コストのプレート鋳造方法の場合、方法技術的に制約されて比較的に小さな結晶ひいては短い拡散長さしか達成されない。少数電荷担体の短い拡散長さの主たる両原因、粒子限界と汚染の再結合を低減するために、多結晶シリコン基板は、太陽電池製作プロセスの途中で、水素による処理およびまたは燐ゲッター段階を受ける（１），（２）。しかし、得られた結果は通常制限される。従って、普通のブロック鋳造方法を改善することによってできるだけ大まかな純粋材料を入手することが重要である。シリコンの小さな吸収係数の問題を解決するために、過去において、入射する光を良好に受け止めるためのいろいろな方法が開発された。現在では、非反射コーティングの他に、特にシリコン出発材料の表面に構造を付与する方法が用いられている。単結晶シリコンの場合、有機またはアルカリ性のエッチング溶液の異方のエッチング状態を補助して、場合によっては穿孔する写真製版方法段階と組み合わせて、不均一に分配されたピラミッド、反対のピラミッドからなる型（３）、薄層状の構造物（４）またはＶ字形の溝（５）が生ずる。多結晶シリコン板内のいろいろな結晶配列の結晶の不均一な分布に基づいて、前記方法は非常に不充分な結果を示した。代わりの構造付与方法としては、技術水準では、レーザー（６）による表面組織化または傾斜していないかまたは傾斜した切断鋸刃（７），（８）による慣用のシリコンウェーハ鋸引きが行われた。表面組織はその都度、太陽光の方へ向いた太陽電池の側で行われた。本発明による構成要素によって、直接鋳造された結晶の、特に微細結晶のシリコン板から、高出力太陽電池を準備し、しかも多結晶シリコンの少数電荷担体の拡散長さが比較的に短く、この材料の吸収係数が小さいにもかかわらず、準備することが可能である。高出力太陽電池を次のように製作することができる。すなわち、・構造的および電子的に低い品質の単結晶シリコン板および多結晶シリコン出発材料から、・尖ったプロフィルを有する高速回転する鋸形成形体を利用して、簡単な製作方法で、かつ少ない後続プロセス段階で、・光起電力エネルギー変換時に高い効率で、・電池の両側の光を感知して、・軽い重量で製作することができる。この場合、得られた太陽電池は制御可能な透光性を有する。上記の利点に基づいて、結晶シリコン板からなる本発明による高出力太陽電池は、地球上における大きな面積での使用に特に適している。更に、特に重量上の利点と期待される良好な放射許容差を考慮して、地球外での使用のために、単結晶シリコン上でのこの技術の適用も重要である。穴の大きさによって調節可能である光透過性を利用すると、他の特別な分野で使用可能である。例えば太陽電池は、業務範囲および個人分野の窓カバーや自動車の日除けに使用可能であるかあるいは外壁被覆材の統合された建築石材として役立つ。本発明による高出力太陽電池の有利な実施形の場合には、太陽電池の表面が接触領域を除く全面で不動態化されている。溝の間のウェブは、交替する列順序で、ｎ⁺⁺拡散層またはｐ⁺⁺拡散層を備えている。太陽電池の特に有利な変形例では、太陽電池の背面の溝が、その一端または他端で交互に、それぞれ隣接する溝に対して鋭角をなし、それによって貫通する溝がジグザグ状に形成され、その間にあるウェブの、溝角度側の端部が尖っている。側方へ尖っている片側のシリコンウェブがｎ⁺⁺拡散層（図６（２））を備え、反対側のウェブがｐ⁺⁺拡散層（図６（３））を備えている接触フィンガー拡散を実施する場合、戻し接触型太陽電池にとって有利な、交替する電荷担体タイプ（ｎ⁺⁺−ｐ⁺⁺−ｎ⁺⁺）の互いにかみ合う接触部の接触フィンガー構造が得られる。太陽電池の背面の（それぞれ）外側の縁に、主条導体が形成されている。それによって、特にこの接触フィンガー構造の場合、同じ電荷担体種類の個々の接触フィンガーの電気的な接続が、非常に簡単になる。上記接触により、戻し接触型太陽電池を簡単に作ることができる。この場合、電流を導出する金属接触部は背面全体に設けられている。この構造は前面上の電池金属被覆と比べて反射損失が発生しないという利点がある。本発明は太陽電池を接触させるための方法に関する。この方法は、溝の間に延設された突出するウェブが金属で被覆されることを特徴とする。この方法では特に、金属を含むペーストで覆ったローラ状の本体を、突出するウェブ上で転動させる。このローラ押圧方法によって更に、選択的に接触拡散（ｎ⁺⁺およびｐ⁺⁺）するためにドーピング物質を含むペーストおよび不動態化酸化物または不動態化窒化物の選択的な開放のためのエッチング剤を塗布することができる。本発明による接触方法の特に有利な変形例の場合には、感光性ラッカーが塗布され、このラッカーが特に小さな角度をなして斜めから光で照射され、続いて照射されたラッカーが除去され、それによって生じた、溝の表面の開口内に、金属被覆が行われる。接触テープの金属被覆の前に、接触テープの範囲において強いｎ型拡散またはｐ型拡散が行われる。所望される場合あるいは必要な場合には、金属被覆された接触テープは専ら太陽電池の背面に形成可能である。本発明は更に、精密フィルターとしての構成要素の使用に関する。この場合、複数の格子網が上下に層をなし、濾過すべき液状またはガス状媒体の流れ方向が、格子平面に対して特に直角をなして延びている。本発明は更に、精密冷却器または精密熱交換器としての構成要素の使用に関する。この場合、１つまたは複数の格子網が使用され、冷却媒体は溝に沿って流れる。本発明は同様に、精密篩としての構成要素の使用に関する。この場合、粒子流れが格子平面に対して特に直角をなして延びている。この用途の場合、個々の板の貫通穴の直径がフィルターの前面から背面へ向かって減少し、それによって担体ガスまたは担体液がフィルター面に対して垂直に流れるときに、溝によって、粒子が大きさで選択されるように、複数の格子網が上下に層をなしている。本発明は更に、触媒基体としての構成要素の使用に関する。この場合、複数の格子網が上下に層をなし、個々の格子網が触媒作用をする基質からなり、およびまたはこの基質によって被覆されている。本発明は同様に、ガスセンサ、液体センサおよび粒子センサのための基体としての構成要素の使用に関する。この場合、溝が光学的なガラスファイバまたは精密カニューレを固定するための調節補助材として使用される。その際、構成要素の片側で表面の１つまたは複数の溝に沿ってガラスファイバによって入射されるレーザ光は、貫通穴によって下側の溝から上側の溝へ注入されるガス流、液体流または粒子流を検出するために使用される。本発明は更に、荷電された粒子を加速するための格子としての構成要素の使用に関する。半導体技術および薄層技術では、表面がしばしばイオンビームによって加工される。そのために、特に一方の要素の原子がイオン化され、続いて電場で所望の運動エネルギーに加速され、要求に応じて集束される。このようなイオンビームによって、固体センサで、例えば表面洗浄または表面構造付与，イオン植え込みまたはイオンビームで補助された層成長のようなプロセスを実施することができる。イオン砲、すなわちイオンビームを作るための機器は、いろいろな実施形および機能状態で供給される。イオン砲はイオンを発生し、加速しそして集束する方法が異なっている。イオンの加速は適当な電気ポテンシャル上にある例えば穴シャッタまたは格子によって実施可能である部品は形状および寸法と特性が異なっている。このような格子は周知のごとく、微細な金網または多重に穿孔された金属フィルムまたはグラファイトフィルムからなっている。新しく開発した点は、異方性のエッチング方法によってシリコン格子を作り、このシリコン格子をＨＦ−プラズマのイオンビーム源で使用することである。前後に接続された２個の格子を使用することにより、イオンが大きな面積で、少ないエネルギーでそして強くＨＦ −プラズマから抽出可能である。このような源は例えば論文“Ｏ２プロセスのための統合されたシリコン格子イオン抽出装置”（真空科学技術ジャーナル、第８巻（６）第１７１６〜１７２０頁）に記載してある。格子によって加速されるイオンビームの不所望な特性は、格子材料によるその汚染である。この汚染は格子表面のイオン放射とそれに関連する材料除去によって生じる。イオンビーム内の異物材料が少なくても、センサの敏感なプロセスを妨害する。これはイオンビーム源の重要な欠点であると見なされる。イオン源は金属格子で作動し、半導体プロセスに使用される。ヨーロッパ特許第４０５８５５号明細書はこの問題を明らかにしている。そこに記載されている、ＭＯＳＦＥＴを製造するためのイオン源の場合には、汚染を避けるために、イオンビームに接触するすべての部品が純粋なシリコンから作られている。イオンビーム内の汚染物の不利な影響は格子によって引き起こされ、格子とセンサが同じ材料からなっているときに低減される。これは、上記のＨＦ−プラズマイオンビーム源の場合には、シリコン技術の使用によって満たされる。ここで使用される異方エッチングされたシリコン格子は勿論、その製作時にコストがかかるという欠点がある。実施すべき写真製版方法は非常に加工が強力で、必要な機器（例えば写真製版機器、クリーンルーム、エッチング設備）に対して厳しい要求がなされる。本発明による方法によって、荷電された粒子を加速するための格子を準備することができる。この格子はその都度のプロセスに適合したいろいろな材料で作ることができ、製作が簡単であるという利点がある。この用途のためには、本発明による構成要素の前面と背面の溝が台形の横断面を備えている。この溝形状により、格子ウェブの形状と無関係に透明度を高めることができる。溝の側面角度の選択により、等ポテンシャル面ひいては後の電束線の位置に影響を与えることができる。構成要素が非常に高い透明度を有すると非常に有利である。粒子加速のための本発明による格子の重要な利点は、格子の材料特性が製作にとって重要ではなく、後の使用に適合可能であるという点にある。今までは所定イオンビーム源での格子の使用を一般的に不可能したイオンビーム内の汚染による妨害は回避される。等ポテンシャル面の位置は製作時に定めることができる。これは特に荷電された粒子の集束のために利用可能である。格子の製作のために適用される方法は、比較的に簡単で、材料や機器に対する要求が少ない。本発明は流体技術の分野の構成要素の使用に関する。その際、空気力学的および流体力学的用途が可能である。例えば、飛行機の翼面の場合、境界層を吸引し、それによって流れ特性を改善するために、レーザビームまたは電子ビームによって、約４０μｍの直径の穴が板に形成される。この板は残りの支持構造体に取付けられる。この場合、構造体は大きな吸引装置として設計しなければならない。上記の技術は技術的コストや時間がかかるという欠点がある。更に、コストが高い。なぜなら、翼面のほぼ全体が吸引装置として使用されるからである。周りを流体が流れる本体の層流の剥離個所の後方での乱流の発生は、均一な吸引によって更に後方へずらされるかまたは全く阻止される。この吸引が均一または連続的であればあるほど、吸い込み量は少なくて済む。基体の背面で溝が相互に接続されている本発明による構成要素により、均一な所定の吸引が達成可能である。この場合、構造付与された層は吸引装置の一部として使用可能である。その際、流体が周りを流れる本体の方へ向き、流体と反対方向に向いている格子の構造体は通路として使用される。この通路は流体を表面から離して大きな吸引構造体の方へ搬送する。この吸引構造体の一部は同様に、格子構造体に形成可能である。通路に沿って圧力損失が発生するので、通路に沿って穴の大きさを適切に変えることにより、吸引が均一に保持される。この技術はしかし、早すぎる流れ剥離を引き起こすために利用可能である。この場合、媒体は本体の表面から吸い出されるのではなく、逆のプロセス、すなわち、表面への媒体の注入が行われる。両プロセスは同じ構造体によって用いることができる。この場合、両プロセスを表面の異なる個所で同時に行うことができる。媒体の吸引と注入による境界層に対する上記作用は、装置が本体の二つの側または複数の側に取付けられていると、運動方向の制御のためにも利用可能である。それによって、押え圧力の側と強さを任意に調節することができ、従って運動の力の方向を制御することができる。次に、図に部分的に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は偏平なプロフィルと鋭角を有する切断鋸刃を示す図、図２は二つの構造付与ローラ基体の断面図、図３はローラ構造付与方法を示す図、図４は成形されていない滑らかな基体を備えた構造付与ローラを示す図、図５は実施の形態の変形例Ｉによる仕上げ処理された太陽電池を切断して示す斜視図、図６は実施の形態の変形例Ｉによる太陽電池の部分平面図、図７は図６の切断方向Ａ−Ｂに沿った実施の形態の変形例Ｉによる太陽電池の横断面図、図８は実施の形態の変形例ＩＩによる仕上げ処理された太陽電池を切断して示す斜視図、図９は実施の形態の変形例ＩＩによる太陽電池の部分平面図、図１０は図９の切断方向Ａ−Ｂに沿った実施の形態の変形例ＩＩによる太陽電池の横断面図、図１１は実施の形態の変形例ＩＩＩによる太陽電池の背面の平面図、図１２は接触フィンガーを金属被覆するためのローラ押圧方法を示す図、図１３は上記の光にさらす過程を示す斜視図、図１４は図示した金属蒸着プロセスを示す斜視図、図１５は荷電される部分を加速するための格子としての本発明による構成要素を示す図、図１６は流体技術で使用される本発明による構成要素を示す図、図１７は周りを流れる物体の方へ向いた、図１６の構成要素の表面の横断面図（ａ，ｂ）と平面図（ｃ）、図１８は図５〜１４の太陽電池と光子の関連を説明するための原理図である。実施の形態１格子を備えた本発明による構成要素の製作板状の基体に、等間隔をおいて互いに平行に延びる溝８を形成すると、前面と背面の溝８は９０°の角度をなし、互いに等しい間隔を有するので、穴７の正方形の単位セルを備えた格子網が得られる。前面と背面の溝８の間隔が異なると、単位セルは直角の構造物となる。両側の溝８がほぼ９０°をなすと、格子の基礎要素が平行四辺形になる。一方の側または両側の溝８が互いに角度をなすと、単位セルとして台形または三角形のほかに、格子網内で穴を任意に配置することができる。直角の溝形状の場合、穴７の大きさと形は前面と背面の溝８の幅によって決まる。板状の基体の両側の同じ幅の溝８は、その交点に、辺の長さとして溝幅を有する正方形の穴を生じる。溝幅が異なる場合には直角の穴形状を生じる。Ｖ字状の溝プロフィルを用いると、菱形の穴７が得られる。この穴の大きさは前面と背面の溝８の深さにつれて大きくなる。丸められた溝プロフィルは丸い穴形状を生じる。板面積全体に対する穴面積の占める割合は、穴の間隔と穴の大きさによって、広い範囲にわたって用途に応じて任意に調節可能である。この場合、上限は構成要素の必要な機械的安定性だけによって決まる。溝８を形成するための方法は、使用される材料の種類と、形成される格子網の寸法に従う。ａ）運転でのレーザーによる溝８の形成は、金属と半導体に同様に良好に適用可能である。それによって、１０μｍの範囲の最小の幅を有する溝８を形成することができる。ｂ）格子の基礎材料として単結晶の半導体材料、特にシリコンを使用する場合には、アルカリ性腐食剤と有機腐食剤の異方性の腐食作用を利用して、かつ写真製版の工程を取り入れて、Ｖ字形プロフィルを有する溝８を円板状の基体に加工することができる。ｃ）高速回転する鋸形成形体を使用して機械的に加工する場合には、市販の円板状鋸刃が、特に自動精密鋸盤の高速回転するスピンドルに取付けられる。１枚刃で加工すると、格子の製作のために必要な溝８が、３００００回転／分以下の回転数で回転する鋸刃を円板状基体にわたって一定の送り速度でなぞることにより、一つずつ加工される。現在市販されている鋸盤により、繰り返し精度１μｍで 0.1μｍまでの最小の切削深さと切削間隔が得られる。相前後する二つの切込みがなす角度は、０°と９０°の間で０．００１°の精度で調節可能である。なぞって加工する間の鋸刃の送り速度は３００ｍｍ／秒以下である。現在の鋸刃に適している材料は、広い範囲のショートチッピング材料である。これは普通のすべての半導体材料、特にシリコン、セラミックス、フェライト、ガラス、宝石およびモリブデン、チタン等のようなすべてのショートチッピング金属である。更に、偏平なプロフィル（尖端角度（図１参照）：１８０°）を有する切断鋸刃のほかに、Ｖ字状に尖った鋸刃を使用することができる。この場合、その尖端角度は広い角度範囲にわたって自由に選択可能である。市販の切断鋸刃は７μｍ以下の最小の厚さを有し、現在成形された鋸刃は最小１００μｍ以下の厚さを有するものが入手可能である。生産量を増大させるために、多数刃方法が用いられる。この場合、１００個以下の鋸刃が１本のスピンドルに取付けられている。ｄ）構造付与ローラを用いて方法を実施する場合には、ローラ状の基体が、精密機械的方法を用いて全周とローラ全長にわたって、後の格子構造のネガティブのプロフィルを備え、続いて（例えばダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化珪素等からなる）研磨剤粒子が塗布される。基体の出発材料としては、金属（例えば軟鋼、アルミニウム、ブロンズ等）、セラミックスおよび特殊合成樹脂が適している。適当な摩耗剤から構造付与ローラを直接製作することができる。図２は、Ｖ字状溝からなるネガティブのプロフィルを備えた構造付与ローラの断面を示している。構造付与ローラ２ａは高速回転するスピンドルのフランジに取付け可能である。図２ｂの中実の基体を備えた構造付与ローラは、２個の懸架個所を介して、高速回転するモータの駆動ユニットに直接連結されている。Ｖ字状の溝またはネガティブプロフィルを構造付与ローラに形成するために、ビール（Bier）氏等によって(KFK報告、1991年度23 2-3巻、165〜173頁)開発された、金属本体を精密機械加工するためのダイヤモンドフライス加工法を用いることができる。この加工法の場合、非常に精密に研削され、ＣＮＣ制御されるＸＹＺテーブル上に取付けられたダイヤモンドによって、最小１０μｍまでの範囲の構造物が高速回転する金属本体に加工される。このようにして成形された金属ローラに、次に、研磨剤粒子が被覆される。これは、市販の技術を用いて、電気化学的方法で行うことができる。この場合、結合剤マトリックス（例えばニッケル）に埋め込まれたダイヤモンド粉末からなる数１０μｍの厚さの層が塗布される。焼結法によるコーティングも用いることができる。高速回転するスピンドルに締め付け固定した適当な長さの構造付与ローラによって、１回の加工工程で格子の片側に、図３に示すように構造が付与される。図４には、研磨剤層によって被覆された成形されていない滑らかな金属基体からなる構造付与ローラが示してある。この種の構造付与ローラは特にバンド流延された低コストのシリコン板を加工するために適している。このようにして製作されたシリコン板またはシリコンバンド（例えばバイエル (Bayer)ＲＧＳまたはＳ−ウェブシリコン）を、工業的な太陽電池製造のために使用する場合には、比較的にでこぼこの表面または表面性質（汚れによる表面近くの層の汚染と、板の表側の比較的に厚い酸化シリコン層）に基づいて、問題が生じる。成形されていないローラによって機械的な構造付与を行うと、表面の平面化と同時に、酸化シリコン被覆物と汚染した表面近くの層の除去が行われる。それによって、上記の問題が回避され、バンド流延法で製造されたシリコン板の品質が高まる。実施の形態２高出力太陽電池としての本発明による構成要素の使用次に、高出力太陽電池として本発明による構成要素を使用するための３つの実施の形態の変形例Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩを説明する。理解しやすくするために、先ず最初に、３つのすべての変形例にとって非常に類似している製作方法について説明する。太陽電池の製作プロセスのための出発材料として、結晶シリコン板（単結晶、複結晶または多結晶）が役立つ。この場合、このシリコン板の大きさ、表面性質および材料品質については特別な要求を満足する必要はない。原理的には次のものを処理することができる。・単結晶シリコン板・鋳造されたシリコンブロックから鋸引きされたウェーハ・グラファイト網上でシリコン溶融物から析出することによって製造された複結晶のシリコンバンド・鋳造フレームを用いてグラファイト板上で液状シリコンを析出することによって得られる複結晶のシリコン板第１のプロセス段階では、このシリコン板の両側に、前面と背面の間で互いに角度をなして配置されたＶ字状の溝８（好ましくは９０°）が、傾斜したプロフィルを有する高速回転する鋸成形体（例えば、慣用のシリコン板鋸または構造付与ローラに取付けられた鋭角に尖ったダイヤモンド鋸刃）を用いて形成される。溝８の深さは、・加工すべきシリコン板の厚さ・溝間隔Ｗ_R，Ｗ_v（図６，９）と溝角度γ（図７）および・前面と背面を接続する穴７（図５〜１１）の大きさに依存する。例えば２５０μｍの厚さのシリコンウェーハの場合には、シリコン板鋸に取付けられた、３５°の尖端角度γと約１００μｍの溝間隔Ｗ_R，Ｗ_Vと約１３０μｍの溝深さを有する８０μｍの厚さの鋸刃が使用される。実施の形態の変形例Ｉ，ＩＩＩで必要なシリコンウェブ６を形成するために、ウェブを生じる相前後する二つの溝８の間隔Ｗ_R，Ｗ_Vは、隣接する溝８と比べて大きくなっている。太陽電池の処理の終わりにおいて必要な、実施の形態の変形例ＩＩＩのｎ型接触フィンガーとｐ型接触フィンガー５の別個の電気的接続を簡単化するために、図１１の太陽電池の背面の構造付与が提案される。この接触フィンガー構造は、先ず最初に互いに平行に延びるＶ字形の溝８を形成することによって得られる。続いて、次の構造付与段階では、平行な溝８の第２セットが生じる。この場合、第１の構造付与段階で生じた溝８の方向は、第２の構造付与段階の溝８に対して小さな角度をなす。次のプロセス段階で行われる接触フィンガー拡散の際に、一方の側の横へ尖ったシリコンウェブ９は、ｎ⁺⁺拡散層を有し、反対側のウェブ１０のセットはｐ⁺⁺拡散層を有する。それによって、交替する電荷担体のタイプ（ｎ⁺⁺−ｐ⁺⁺−ｎ⁺⁺）の互いにかみ合う接点の、背面接触型太陽電池にとって有利な接触フィンガー構造が得られる。更に、同じ電荷担体タイプの個々の接触フィンガー５の電気的な接続は、この接触フィンガー構造の場合に、太陽電池の背面のそれぞれ外側の縁に主条導体を取付けることによって非常に簡単になる。次の最適な方法段階として、恐らく蛍光（“蛍光ゲッターリング”）と関連していわゆる“ダメージゲッター”段階で、鋸引きされたシリコン基板の処理が行われる。この場合、少数電荷担体拡散長さを増大させる、冒頭に述べた作用によって行われる。シリコンに溝８を製作することによって生じる欠陥は、次のエッチング段階で除去される。鋸引きされたシリコン板の両側の、使用される摩耗剤の粒子の大きさに依存する例えば１０〜２０μｍの厚さの層は、研磨作用を有する腐食溶液によって腐食される。腐食剤としては、酸混合物（例えば容積比が３：４３：７のフッ化水素酸ＨＦ（５０％）−硝酸ＨＮＯ₃（７０％）−酢酸ＣＨ₃ＣＯＯＨ（１００％）、エッチング時間が７〜１３分）と、アルカリ溶液（例えばＫＯＨ溶液またはＮａＯＨ溶液）が使用の対象となる。太陽電池のエミッタ２は全面で、シリコン材料１の両側での蛍光拡散によって（この場合ｐ−ドーピングされて）生じる。ｎ−ドーピングされた出発材料よりもｐ−伝導するシリコン板が有利であることは、拡散ｎ−層の製作が簡単で表面の不動態化が良好であることに基づいている。次のプロセス段階では、表面欠陥を不動態化するためにシリコン材料が熱で酸化される。その際得られる酸化層３によって、層厚の最適化が行われると共に、非反射作用が得られる。熱による酸化の後で、窒化物（例えばＳｉＮ）による全面被覆を選択的に行うことができる。それによって、酸化シリコンと比べて効果的な非反射作用と、エミッタ接触領域とベース接触領域のための次の強いｎ−拡散およびｐ−拡散の際に効率の良い拡散バリヤが得られる。太陽電池を接触させるために、太陽電池の領域から、後で金属被覆される酸化シリコン／窒化物を除去しなければならない。この接触は、実施の形態の変形例Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに基づいて抜粋して示すようないろいろな方法で行うことができる。そのために、実施の形態の変形例Ｉの場合には、突出するシリコンウェブ６の表面から酸化物３または酸化層および非反射層が除去される。これは一方では、機械的な研磨工程によって行われ、他方では溝８への腐食抵抗剤の充填と、それに続く、適当な腐食溶液による酸化物３（または窒化物）の除去によって行われる。実施の形態の変形例ＩＩの場合には、写真製版のプロセス段階による接触フィンガー領域の開放が行われる。続いて、電池において、高いドーピング物質集中によって拡散工程が行われ、一方の側に強いｎ⁺⁺拡散（選択的なエミッタ２）が生じ、反対側にｐ⁺⁺拡散（ベース）が生じる。その際、酸化物３のない接触領域４に局部的に、ｎ⁺⁺層またはｐ⁺⁺層が生じる。この場合、本来の高温拡散段階を同時に行うことができる。太陽電池表面の残りは、熱による酸化物３または場合によってはシリコン窒化物によって、その下にあるエミッタ３内でのドーピング物質の不所望な拡散侵入に対して保護される。そして、無電流メッキ（例えばＰｄ−Ｎｉ，Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃｕ，Ｐｄ−Ｎｉ− Ａｇ等）によってフィンガー金属被覆を行うことができる。図５に示した太陽電池構造で行われる他の金属被覆は、図１２に示すローラ押圧方法である。この方法はスクリーン印刷技術に非常に適用されている。その際、ローラ（好ましくは硬質ゴム）を用いて、スクリーン印刷で使用されるペーストと同じ金属を含むペースが、突出するシリコンウェブ６に直に転動塗布され、更に処理される。この方法の場合には、微細な接触フィンガー５を作ることができ、工業的な太陽電池処理に容易に移行することができ、そして工業的に確かめられたスクリーン印刷技術に近いという利点がある。最後に、接触フィンガーの接続と、電池配線が行われる。これは例えばろう付け可能な金属被覆フィンガーを使用する場合には、同時にいわゆる母線を形成する接続テープのろう付けによって行われる。結晶太陽電池の接触フィンガー金属被覆を行うための現在の方法、すなわち・場合によっては写真製版プロセス段階（９）と関連して、金属層または層列を蒸着またはスパッタリングすること、・次の加熱処理（７）と組み合わせて、金属粒子を混合したペーストを塗布するためのスクリーン印刷方法、そして・予め実施された写真製版方法段階（１１）と共に無電流メッキまたは電着方法あるいは電池に埋めた接触テープ５をレーザで補助して（６）または機械的に形成することは、実施の形態の変形例ＩＩの構造では適用不可能であるかまたは適用するのに多くのコストがかかる。従って、本発明では、この変形例の場合に次のように行われる。シリコン基体１は、Ｖ字形の溝８を形成するプロセス段階、エッチング段階、エミッタ２の製作および熱による酸化を行った後で、スピン工程、浸漬工程または洗浄工程で、ポジティブの感光性レジスト層によって被覆される。浸漬工程のときの引張り方向は、シリコン基板を均一に湿らすために、溝の方向に対して４５°の角度で行われる。製作課題に従って乾燥を行った後、図１３の光照射が均一な強さ分布の光場でおなわれる。角度β_bは接触フィンガー５の所望の幅に応じて、９０−γ ／２（γ／２＝溝尖端角度の半分）と９０°の間の範囲で選択可能である。斜めの光入射により、溝側面の上側の狭い帯状部だけが照射される。なぜなら、照射方向手前に位置する溝８が次の溝を日陰にするからである。同じような照射を反対側の太陽電池面で行う。感光性レジストの照射される面は、メーカーの指示に従って離される。そして、後で金属で被覆される太陽電池面の一部が、エッチング停止部としての照射されない感光性レジストによって、フッ化水素酸を含むエッチング溶液を用いて、熱酸化物３を除去される。フィンガー金属被覆の前に、接触領域４内の選択的な拡散が行われる。この場合、太陽電池の片側に、ｎ⁺⁺拡散された接触範囲が作られ、反対側にｐ⁺⁺拡散された範囲が作られる。続いて、選択的なエッチング段階の後で、金属被覆が行われる。これは一方では、メッキ方法によって行われる。この場合、酸化物を除去したシリコン上の水性塩溶液からニッケルを選択的に分離する作用が利用され、それによって予め熱ＳｉＯ₂を除去した太陽電池の面上だけで金属析出が行われる。ニッケル層の厚さはメッキ浴内での滞在時間に応じて比較的に自由に選択することができる。接触フィンガー５の導電特性を改善するために、化学的なニッケルメッキに銅メッキ工程を続けることができるかあるいはニッケルメッキされた面に銀メッキすることができる。他の金属被覆方法として金属蒸着が用いられる。その際、シリコン基体１は感光性レジストの照射工程と同様に、蒸着方向に対して傾斜させられる（図１３）。接触フィンガー５の充分な金属被覆を得るために、太陽電池の面の垂線と蒸着方向との間の角度β_dは、照射角度β_b（図１２）と同じかまたは幾分小さい。他の例では、電池表面全体を接触金属で被覆することができる。アセトンで次に処理する際に、剥離段階で、感光性レジストがまだ残っているすべての個所でこの被覆物は除去される。選択された被覆方法に応じて、接触部を温度調節するための熱処理を続けて行うことができる。続いて、金属フィンガーが上記の製作プロセスの後で主条導体（“母線”）によって連結される。金属被覆方法としてメッキを選択すると、この工程は接触フィンガー５の製作プロセスに統合することができる。そのために、感光性レジストを斜めに照射した後で、垂直に光を入射した後で帯状マスクによって、電池の大きさに対応する幅の感光性レジストの帯に、接触フィンガー５の方向に対して直角に照射する。前記の方法は、感光性レジストの塗布を簡単に処理することができ、写真製版のマスクの調節を省略することによって照射工程が非常に容易になるという利点がある。本発明による太陽電池の機能光が太陽電池に当たると、太陽電池の表面の溝８のＶ字状のプロフィルによって、光がこの太陽電池内に非常に効率的に入る。これは、入射する光線が溝壁で多重反射することと、太陽電池を透過する光線部分が垂直な入射方向から偏向していることに基づく。それによって、光線部分が全反射の限界角度を下回ることによって、太陽電池の内部で非常に効果的に受け止められる（図１８参照）。図１８は、光線に通路と共に、前面と背面に互いに角度をなして配置されたＶ字状溝を示している。この場合、本発明による穴は省略されている。一般的に、長い波長の光のビームは、太陽電池材料で吸収しくく、慣用の太陽電池では金属被覆された（すなわち鏡のようになった）背面で反射して電池厚さを２回通過した後で前面から再び出る。この構造の場合には、互いに垂直に設けられたＶ字状溝から入った光線が、略示するように太陽電池の背面で入射面から偏向され、その後他の背面に当たり、それによって太陽電池内で比較的に長い距離にわたって進む。これは、吸収率ひいては赤外線内での太陽電池の感度を大幅に高める。一方では、前記の構造の場合に設けられる穴７を通って光が垂直に入射するときに、光学的損失が発生し、他方では、実施の形態の変形例Ｉの場合に接触フィンガー５の反射損失によって光学的損失が発生する。溝の間隔が１００μｍで溝のエッジ長さが５μｍ（２０μｍ）の場合、穴７によって覆われる面の部分は0. 25％（４％）である。実施の形態の変形例Ｉの場合に接触金属被覆部によって光を感じない面積は、次のように評価することができる。接触ウェブ間隔ａが４００μｍで、ウェブの幅が１０μｍであると仮定すると、全面積に対する金属で被覆した面積の比は2.5％である。実施の形態の変形例ＩＩでは、接触フィンガー５は光出力の損失を生じない。なぜなら、入射する光線がそこで隣接する溝内で中へ直接反射され、電気的な出力を発生するために受け止め可能であるからである。実施の形態の変形例ＩＩＩの背面型太陽電池の場合の接触フィンガーの全部の配置に基づいて、電池金属被覆による影損失は生じない。太陽電池の平面垂線が垂直に入った光の入射方向に対して、溝尖端角度γの半分よりも大きく、光の方へ向いた溝の方向に対して平行に傾斜していると、部分的な光透明度を生じる基体内の穴７の光通過が充分に阻止される。効率的な光受け止めにとって望ましい溝構造と共に、光損失が小さいことにより、１２００ｎｍのより小さな波長範囲の入射太陽光の大部分が太陽電池で吸収される。その際、シリコン内で電荷担体（電子と欠陥電子）が発生する。太陽電池の容積の主たる部分を充填したｐ−ドーピングされた基板１内で、そこで発生した少数電荷担体、すなわち電子がエミッタ２へ拡散する。その際、この太陽電池構造の所望の幾何学的裁断と、ほとんど前面にわたるエミッタ２の形成に基づいて、例えば３５μｍよりも小さい離隔距離Ｒ（図１０）に打ち勝たなければならない。４０μｍの多結晶のシリコン内の慣用の拡散長さの場合、発生した電荷担体を集める際に、多くの量が期待される。これを補助するこの太陽電池の他の特性は、熱シリコン酸化物３によるほとんど表面全体の不動態化と、それと関連する表面汚染速度ｓの低下である。ほとんど全部の外面に関して汚染速度ｓが小さい値であると、光を当てた電池の開放した高い端子電圧に対して能動的に作用する。エミッタ面に達する電子は、ｎ⁺⁺不動態化領域４の上方にある金属フィンガー５と、主条導体とを介して、外側の回路に導出される。その際、ｎ⁺⁺接触領域と反対の電池の側で発生した電子の一部は、両側を導電接続する穴７を通って流れる。これは、単結晶上で写真製版方法によって作られたポルカ(Polka)−ドット( Dot)−太陽電池（９）の場合に適用される原理に似ている。実施の形態３流れ内の物体、例えば飛行機の翼面の境界層に影響を与えるために本発明による構成要素の使用本発明による格子要素により、飛行機翼の方面が被覆される（図１６）。格子自体は支持作用を有していない。従って、格子は任意の材料（セラミックス、合成樹脂、金属）で作ることができる。格子穴７によって、翼の表面の空気境界層が吸い込まれ、渦の形成が阻止される。従って、空気抵抗の力が低減され、それによって経済性（少ない燃料消費量、大きな荷物収容能力）が高まる。空気が周りを流れる側にある、基体（１１）内に加工された鋸引き構造物１２は、流れ方向に向いている（図１７ｂ）。通路８は翼面プロフィルの方へ延び、流れ方向に対して横方向に向き、そして大きな吸引口１１ｂのための捕集管路としての働きをする。この吸引口は大きな吸引管路１１ａに案内され、この吸引管路は翼面で合流している（１７ａ，ｃ）。穴７を適当に採寸することにより、鋸引きされた通路の長さにわたる圧力損失を補正することができる。境界面の上側のためにＶ字形の鋸刃の鈍角を選択することにより、表面の拡大を小さく抑えることができる。鋸原理によって生じる穴７は任意に採寸可能である。穴８の間隔は、流れ方向（図１７ａ，矢印）と、流れ方向に対して横方向に変えることができ、その都度の問題に適合させることができる。残りの構造物の壁厚を薄くすることにより、構造物は小さな曲率半径に容易に適合可能である。実施の形態４電荷された粒子を加速するための、格子としての本発明による構成要素の使用図１５に基づいて、フィラメントのないＨＦ−プラズマ−イオン放射源でのイオン光学装置の実施の形態を説明する。このような源では、イオン化すべきガスの高周波荷電により、プラズマが発生する。湿式化学エッチングされた２つのシリコン格子からなるいわゆるシリコンハイブリッドイオン光学装置により、プラズマからイオンが抽出され、集束される。プラズマに接する格子は正のバイアスがかけられ、そのすぐ手前にある第２の格子は負のバイアスがかけられる。プラズマ側で格子開口の近くに来るイオンは、両格子の間の電場によって吸引され、加速される。抽出方向に対して垂直に向いている、対向する２つの穴の間の電場の成分により、通過するイオンの集束が発生する。この作用は、等ポテンシャル面の位置、ここでは格子の表面セグメントによって影響を受ける。イオンエネルギーが小さいときに（例えば１００ｅＶ〜８００ｅＶ）大きな放射流れ（１ｍＡ／ｃｍ²）を得るために、格子の間隔を、チャイルド−ラングミュア（Langmuir）法によってできるだけ小さくしなければならない。格子間隔が格子穴の大きさよりも小さいと、不意の漏洩電流が発生する。更に、穴の大きさが小さくなるにつれて、製作上の理由から透明度が低下する。通常は、格子間隔が0.3〜１ｍｍで、穴の大きさの0.7ｍｍである（図１５参照）。図１５に略示した格子は、湿式化学的に製作され従来のたシリコン格子の代わりに、上記のイオン源で使用可能である。その製作は簡単で不良品率が小さいという利点がある。出発材料の側から、研磨された単結晶のシリコン板に制限されない。同様に、多結晶の研磨されていない板から格子を作ることができ、しかも源の後の使用に適している材料から作ることができる。等ポテンシャル面の形成は従来のように、エッチングプロセスによって所定の格子平面に制限されない。傾斜角度とウェブ形状を変えることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年８月４日【補正内容】明細書太陽電池の製作方法およびこの方法によって製作された太陽電池本発明は、請求項１の上位概念記載の太陽電池の製作方法およびこの方法によって製作された、請求項８の上位概念記載の太陽電池に関する。請求項８の上位概念記載の太陽電池を形成した基礎構造体は、規則的に配置した貫通穴を有する格子網をベースとしている。この基礎構造体は、半導体板の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝が加工されることによって得られる。この場合、両側の溝は互いに角度をなし、かつ前面と背面の溝の交点に貫通穴を自動的に生じるような深さである。上記の方法およびこの方法によって製作された太陽電池は、公開された文献、すなわち - ＩＢＭ技術開示会報（Ｄ１）第２１巻、６号、１９７９年１１月、第２５８５〜２５８６頁 - 応用科学文書（Ｄ２）第６２巻、２３号、１９９３年６月、第２９４１〜２９４３頁および - ヨーロッパ特許出願公開第５４８８６３号公報（Ｄ３）が技術水準として見なされる。Ｄ１には、格子網を実証するために、Ｖ字形の溝は、写真製版プロセス段階を用いて、異方性のエッチング方法によって加工されることが開示されている。文献Ｄ２には、機械的な表面構造付与から出発しているが、本発明の時点まで、Ｖ字形の溝は、表面構造付与のためのシリコン板の片側にだけ加工されていた。同じことが、文献Ｄ３によって知られている太陽電池についても当てはまる。Ｄ１の製作技術か非常に時間がかかり、幾何学的な制約を受けるという観点から、この技術水準は、本発明と関係がないと見なされる。他の両文献Ｄ２，Ｄ３は、片側だけに構造を付与され、片側だけが作用する太陽電池を開示している。文献Ｄ１によって知られている格子体を形成するための原理を、文献Ｄ２，Ｄ３の太陽電池に適用することは、太陽電池の両側の利用を実証するために、加工すべき薄い構成要素の両側を機械的に加工するという思想を、本日まで、だれもこの薄い構成要素に基づいて考えつかなかったので、大きな技術的制限を受けた。本発明の根底をなす課題は、簡単で、低価格でそして速い製作速度で太陽電池を製作することかできる、公知と見なされる種類の方法を提供することである。この太陽電池の効率は両側の構造付与に基づいて大幅に高まる。他の課題は、上記方法によって製作される太陽電池を提案することである。この課題は冒頭に述べた種類の方法において、請求項１（または請求項８）の特徴部分に記載した特徴によって解決される。本発明による方法により、効率が大幅に改善されたので有利に使用可能な太陽電池を作ることができる。請求項８の上位概念記載の太陽電池の好ましくはＶ字形の溝と貫通穴を備えた格子状の基体の原理的な構造は、溝の相互間隔、一方の側の溝がなす角度および前面と背面の溝の相互角度によって決定される。自由に選択可能な多数のこれらのパラメータと加工可能な多数の材料に基づいて、本発明による方法は、本発明による太陽電池の格子状基本構造体を製作する際に、形状が一層多様となる。Ｖ字形の溝は、特に傾斜プロフィルを有する高速回転する鋸刃によって、基体に機械的に形成される。この方法は特に、加工すべき材料の普遍性と、溝と貫通穴ひいては格子網構造を形成する際の多様性に関して有利である。最新の鋸盤の使用時の高い精度は、精密な格子の製作を保証する。５μｍまでの貫通穴の直径は、傾斜した鋸刃を使用するときに特に可能である。この場合、最小の穴直径は鋸刃の摩耗剤の粒子大きさだけによって制限される。スピンドルに複数の鋸刃を取付けることにより、製造能力を高めることができる。溝は、他の機械的方法によって、特に高速回転する鋸形成形体によって形成可能である。この場合、鋸形成形体は、ローラ状の基体からなり、この基体は溝のネガティブプロフィルを有し、摩耗剤で被覆されている。このような構造付与ローラを使用することにより、格子状の太陽電池基体の製作能力が大きくなり、簡単に組み立てることができるという利点と、鋸刃よりもコストがかからないという利点かある。ローラ状の基体は金属（例えば軟鋼、アルミニウム、ブロンズ等）からなっている。しかし、他の材料、特にセラミックスおよび特殊合成樹脂を使用することができる。適当な摩耗剤、例えばダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化珪素等からなる構造付与ローラを直接的に製作してもよい。本発明は、上述のように、太陽電池、特に高出力の太陽電池に関する。この太陽電池は、貫通穴からなる格子網を備えている。この貫通穴は、板状の基体の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝を形成することによって形成され、両側の溝は互いに角度をなし、かつ溝の交点に貫通穴を自動的に生じるような深さである。本発明の根底をなすこの太陽電池は、結晶シリコン板の基礎層上に製作され、前面と背面の接触領域を除く全面に形成されたエミッタ被覆層を備え、前面のエミッタ被覆層が貫通穴を介して背面のエミッタ被覆層に電気的に接続されている。光起電力エネルギーを生産するための出発材料として多結晶シリコン板を使用する場合一般的に、少数電荷担体の拡散長さは比較的に短く、シリコンの小さな吸収係数は、高い効率を得るための障害である。特に最新の低コストのプレート鋳造方法の場合、方法技術的に制約されて比較的に小さな結晶ひいては短い拡散長さしか達成されない。少数電荷担体の短い拡散長さの主たる両原因、粒子限界と汚染の再結合を低減するために、多結晶シリコン基板は、太陽電池製作プロセスの途中で、水素による処理およびまたは燐ゲッター段階を受ける（１），（２）。しかし、得られた結果は通常制限される。従って、普通のブロック鋳造方法を改善することによってできるだけ大まかな純粋材料を入手することが重要である。シリコンの小さな吸収係数の問題を解決するために、過去において、入射する光を良好に受け止めるためのいろいろな方法が開発された。現在では、非反射コーティングの他に、特にシリコン出発材料の表面に構造を付与する方法が用いられている。単結晶シリコンの場合、有機またはアルカリ性のエッチング溶液の異方のエッチング状態を補助して、場合によっては穿孔する写真製版方法段階と組み合わせて、不均一に分配されたピラミッド、反対のピラミッドからなる型（３）、薄層状の構造物（４）またはＶ字形の溝（５）が生ずる。多結晶シリコン板内のいろいろな結晶配列の結晶の不均一な分布に基づいて、前記方法は非常に不充分な結果を示した。代わりの構造付与方法としては、技術水準では、レーザー（６）による表面組織化または傾斜していないかまたは傾斜した切断鋸刃（７），（８）による慣用のシリコンウェーハ鋸引きが行われた。表面組織はその都度、太陽光の方へ向いた太陽電池の側で行われた。本発明による太陽電池によって、直接鋳造された結晶の、特に微細結晶のシリコン板から、高出力太陽電池を準備し、しかも多結晶シリコンの少数電荷担体の拡散長さが比較的に短く、この材料の吸収係数が小さいにもかかわらず、準備することが可能である。高出力太陽電池を次のように製作することができる。すなわち、・構造的および電子的に低い品質の単結晶シリコン板および多結晶シリコン出発材料から、・尖ったプロフィルを有する高速回転する鋸形成形体を利用して、簡単な製作方法で、かつ少ない後続プロセス段階で、・光起電力エネルギー変換時に高い効率で、・電池の両側の光を感知して、・軽い重量で製作することができる。この場合、得られた太陽電池は制御可能な透光性を有する。上記の利点に基づいて、結晶シリコン板からなる本発明による高出力太陽電池は、地球上における大きな面積での使用に特に適している。更に、特に重量上の利点と期待される良好な放射許容差を考慮して、地球外での使用のために、単結晶シリコン上でのこの技術の適用も重要である。穴の大きさによって調節可能である光透過性を利用すると、他の特別な分野で使用可能である。例えば太陽電池は、業務範囲および個人分野の窓カバーや自動車の日除けに使用可能であるかあるいは外壁被覆材の統合された建築石材として役立つ。本発明による高出力太陽電池の有利な実施形の場合には、太陽電池の表面の接触領域を除く全面が不動態化されている。溝の間のウェブは、交替する列順序で、ｎ⁺⁺拡散層またはｐ⁺⁺拡散層を備えている。太陽電池の特に有利な変形例では、太陽電池の背面の溝が、その一端または他端で交互に、それぞれ隣接する溝に対して鋭角をなし、それによって貫通する溝がジグザグ状に形成され、その間にあるウェブの、溝角度側の端部が尖っている。側方へ尖っている片側のシリコンウェブがｎ⁺⁺拡散層（図６（２））を備え、反対側のウェブがｐ⁺⁺拡散層（図６（３））を備えている接触フィンガー拡散を実施する場合、戻し接触型太陽電池にとって有利な、交替する電荷担体タイプ（ｎ⁺⁺−ｐ⁺⁺−ｎ⁺⁺）の互いにかみ合う接触部の接触フィンガー構造が得られる。太陽電池の背面の（それぞれ）外側の縁に、主条導体が形成されている。それによって、特にこの接触フィンガー構造の場合、同じ電荷担体種類の個々の接触フィンガーの電気的な接続が、非常に簡単になる。上記接触により、戻し接触型太陽電池を簡単に作ることができる。この場合、電流を導出する金属接触部は背面全体に設けられている。この構造は前面上の電池金属被覆と比べて反射損失が発生しないという利点がある。本発明は太陽電池を接触させるための方法に関する。この方法は、溝の間に延設された突出するウェブが金属で被覆されることを特徴とする。この方法では特に、金属を含むペーストで覆ったローラ状の本体を、突出するウェブ上で転動させる。このローラ押圧方法によって更に、選択的に接触拡散（ｎ⁺⁺およびｐ⁺⁺）するためにドーピング物質を含むペーストおよび不動態化酸化物または不動態化窒化物の選択的な開放のためのエッチング剤を塗布することができる。本発明による接触方法の特に有利な変形例の場合には、感光性ラッカーが塗布され、このラッカーが特に小さな角度をなして斜めから光で照射され、続いて照射されたラッカーが除去され、それによって生じた、溝の表面の開口内に、金属被覆が行われる。接触テープの金属被覆の前に、接触テープの範囲において強いｎ型拡散またはｐ型拡散が行われる。所望される場合あるいは必要な場合には、金属被覆された接触テープは専ら太陽電池の背面に形成可能である。次に、図に部分的に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は偏平なプロフィルと鋭角を有する切断鋸刃を示す図、図２は二つの構造付与ローラ基体の断面図、図３はローラ押圧方法を示す図、図４は成形されていない滑らかな基体を備えた構造付与ローラを示す図、図５は実施の形態の変形例Ｉによる仕上げ処理された太陽電池を切断して示す斜視図、図６は実施の形態の変形例Ｉによる太陽電池の部分平面図、図７は図６の切断方向Ａ−Ｂに沿った実施の形態の変形例Ｉによる太陽電池の横断面図、図８は実施の形態の変形例ＩＩによる仕上げ処理された太陽電池を切断して示す斜視図、図９は実施の形態の変形例ＩＩによる太陽電池の部分平面図、図１０は図９の切断方向Ａ−Ｂに沿った実施の形態の変形例ＩＩによる太陽電池の横断面図、図１１は実施の形態の変形例ＩＩＩによる仕上げ処理された太陽電池を切断して示す斜視図、図１２は実施の形態の変形例ＩＩＩによる太陽電池の背面の平面図、図１３は接触フィンガーを金属被覆するためのローラ押圧方法を示す図、図１４は上記の光にさらす工程を示す斜視図、図１５は図示した金属蒸着プロセスを示す斜視図、図１６は図５〜１５の太陽電池と光子の関連を説明するための原理図である。本発明による太陽電池の格子状基体の製作板状の基体に、等間隔をおいて互いに平行に延びる溝１２，１３を形成すると、前面１２と背面１３の溝は９０°の角度をなし、互いに等しい間隔を有するので、穴７の正方形の単位セルを備えた格子網が得られる。前面１２と背面１３の溝の間隔が異なると、単位セルは直角の構造物となる。両側の溝１２，１３がほぼ９０°をなすと、格子の基礎要素が平行四辺形になる。一方の側または両側の溝８が互いに角度をなすと、単位セルとして台形または三角形のほかに、格子網内で穴を任意に配置することができる。直角の溝形状の場合、穴７の大きさと形は前面と背面の溝１２，１３の幅によって決まる。板状の基体の両側の同じ幅の溝１２，１３は、その交点に、辺の長さとして溝幅を有する正方形の穴７を生じる。溝幅が異なる場合には直角の穴形状を生じる。Ｖ字形の穴プロフィルを用いると、菱形の穴７が得られる。この穴の大きさは前面１２と背面１３の溝８の深さにつれて大きくなる。丸められた溝プロフィルは丸い穴形状を生じる。板面積全体に対する穴面積の占める割合は、穴の間隔と穴の大きさによって、広い範囲にわたって用途に応じて任意に調節可能である。この場合、上限は太陽電池の必要な機械的安定性だけによって決まる。溝１２，１３を形成するための方法は、使用される材料の種類と、形成される格子網の寸法に従う。ａ）格子の基礎材料として単結晶の半導体材料、特にシリコンを使用する場合には、アルカリ性腐食剤と有機腐食剤の異方性の腐食作用を利用して、かつ写真製版の工程を取り入れて、Ｖ字形プロフィルを有するの溝８を円板状の基体に加工することができる。ｂ）高速回転する鋸形成形体を使用して機械的に加工する場合には、市販の円板状鋸刃が、特に自動精密鋸盤の高速回転するスピンドルに取付けられる。１枚刃で加工すると、格子の製作のために必要な溝８が、３００００回転／分以下の回転数で回転する鋸刃を円板状基体にわたって一定の送り速度でなぞることにより、一つずつ加工される。現在市販されている鋸盤により、繰り返し精度１μｍで 0.1μｍまでの最小の切削深さと切削間隔が得られる。相前後する二つの切込みがなす角度は、０°と９０°の間で０．００１°の精度で調節可能である。なぞって加工する間の鋸刃の送り速度は３００ｍｍ／秒以下である。現在の鋸刃に適している材料は、広い範囲のショートチッピング材料である。これは普通のすべての半導体材料、特にシリコン、セラミックス、フェライト、ガラス、宝石およびモリブデン、チタン等のようなすべてのショートチッピング金属である。更に、偏平なプロフィル（尖端角度（図１参照）：１８０°）を有する切断鋸刃のほかに、Ｖ字状に尖った鋸刃を使用することができる。この場合、その尖端角度は広い角度範囲にわたって自由に選択可能である。市販の切断鋸刃は７μｍ以下の最小の厚さを有し、現在成形された鋸刃は最小１００ μｍ以下の厚さを有するものが入手可能である。生産量を増大させるために、多数刃方法が用いられる。この場合、１００個以下の鋸刃が１本のスピンドルに取付けられている。ｃ）構造付与ローラを用いて方法を実施する場合には、ローラ状の基体が、精密機械的方法を用いて全周とローラ全長にわたって、後の格子構造のネガティブのプロフィルを備え、続いて（例えばダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化珪素等からなる）研磨剤粒子が塗布される。基体の出発材料としては、金属（例えば軟鋼、アルミニウム、ブロンズ等）、セラミックスおよび特殊合成樹脂が適している。適当な摩耗剤から構造付与ローラを直接製作することができる。図２は、Ｖ字状溝からなるネガティブのプロフィルを備えた構造付与ローラの断面を示している。構造付与ローラ２ａは高速回転するスピンドルのフランジに取付け可能である。図２ｂの中実の基体を備えた構造付与ローラは、２個の懸架個所を介して、高速回転するモータの駆動ユニットに直接連結されている。Ｖ字状の溝またはネガティブプロフィルを構造付与ローラに形成するために、ビール（Bier）氏等によって開発された、金属本体を精密機械加工するためのダイヤモンドフライス加工法を用いることができる。この加工法の場合、非常に精密に研削され、ＣＮＣ制御されるＸＹＺテーブル上に取付けられたダイヤモンドによって、最小１０μｍまでの範囲の構造物が高速回転する金属本体に加工される。このようにして成形された金属ローラに、次に、研磨剤粒子が被覆される。これは、市販の技術を用いて、電気化学的方法で行うことができる。この場合、結合剤マトリックス（例えばニッケル）に埋め込まれたダイヤモンド粉末からなる数１０μｍの厚さの層が塗布される。焼結法によるコーティングも用いることができる。高速回転するスピンドルに締め付け固定した適当な長さの構造付与ローラによって、１回の加工工程で太陽電池の片側に、図３に示すように構造が付与される。図４には、研磨剤層によって被覆された成形されていない滑らかな金属基体からなる構造付与ローラが示してある。この種の構造付与ローラは特にバンド流延された低コストのシリコン板を加工するために適している。このようにして製作されたシリコン板またはシリコンバンド（例えばバイエル (Bayer)ＲＧＳまたはＳ−ウェブシリコン）を、工業的な太陽電池製造のために使用する場合には、比較的にでこぼこの表面または表面性質（汚れによる表面近くの層の汚染と、板の表側の比較的に厚い酸化シリコン層）に基づいて、問題が生じる。成形されていないローラによって機械的な構造付与を行うと、表面の平面化と同時に、酸化シリコン被覆物と汚染した表面近くの層の除去が行われる。それによって、上記の問題が回避され、バンド流延法で製造されたシリコン板の品質が高まる。格子状基体を使用した、本発明による太陽電池の製作と機能次に、本発明による太陽電池の３つの実施の形態の変形例Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩを説明する。理解しやすくするために、先ず最初に、３つのすべての変形例にとって非常に類似している製作方法について説明する。太陽電池の製作プロセスのための出発材料として、結晶シリコン板（単結晶、複結晶または多結晶）が役立つ。この場合、このシリコン板の大きさ、表面性質および材料品質については特別な要求を満足する必要はない。原理的には次のものを処理することができる。・単結晶シリコン板・鋳造されたシリコンブロックから鋸引きされたウェーハ・グラファイト網上でシリコン溶融物から析出することによって製造された複結晶のシリコンバンド・鋳造フレームを用いてグラファイト板上で液状シリコンを析出することによって得られる複結晶のシリコン板第１のプロセス段階では、このシリコン板の両側に、前面と背面の間で互いに角度をなして配置されたＶ字状の溝１２，１３（好ましくは９０°）が、傾斜したプロフィルを有する高速回転する鋸成形体（例えば、慣用のシリコン板鋸または構造付与ローラに取付けられた鋭角に尖ったダイヤモンド鋸刃）を用いて形成される。溝１２，１３の深さは、・加工すべきシリコン板の厚さ・溝間隔Ｗ_R，Ｗ_v（図６，９）と溝角度γ（図７）および・前面と背面を接続する穴７（図５〜１２）の大きさに依存する。例えば２５０μｍの厚さのシリコンウェーハの場合には、シリコン板鋸に取付けられた、３５°の尖端角度γと約１００μｍの溝間隔Ｗ_R，Ｗ_Vと約１３０μｍの溝深さを有する８０μｍの厚さの鋸刃が使用される。実施の形態の変形例Ｉ，ＩＩＩで必要なシリコンウェブ６，９を形成するために、ウェブを生じる相前後する二つの溝１２，１３の間隔Ｗ_R，Ｗ_Vは、隣接する溝１２，１３と比べて大きくなっている。太陽電池の処理の終わりにおいて必要な、実施の形態の変形例ＩＩＩのｎ型接触フィンガー１４とｐ型接触フィンガー１５の別個の電気的接続を簡単化するために、図１２の太陽電池の背面の構造付与が提案される。この接触フィンガー構造は、先ず最初に互いに平行に延びるＶ字形の溝１３を形成することによって得られる。続いて、次の構造付与段階では、平行な溝１３の第２セットが生じる。この場合、第１の構造付与段階で生じた溝１３の方向は、第２の構造付与段階の溝１３に対して小さな角度をなす。次のプロセス段階で行われる接触フィンガー拡散の際に、一方の側の横へ尖ったシリコンウェブ１４は、ｎ⁺⁺拡散層を有し、反対側のウェブ１５のセットはｐ⁺⁺拡散層を有する。それによって、交替する電荷担体のタイプ（ｎ⁺⁺−ｐ⁺⁺−ｎ⁺⁺）の互いにかみ合う接点の、背面接触型太陽電池にとって有利な接触フィンガー構造が得られる。更に、同じ電荷担体タイプの個々の接触フィンガー１４，１５の電気的な接続は、この接触フィンガー構造の場合に、太陽電池の背面のそれぞれ外側の縁に主条導体を取付けることによって非常に簡単になる。次の最適な方法段階として、恐らく蛍光（“蛍光ゲッターリング”）と関連していわゆる“ダメージゲッター”段階で、鋸引きされたシリコン基板の処理が行われる。この場合、少数電荷担体拡散長さを増大させる、冒頭に述べた作用によって行われる。シリコンに溝１２，１３を製作することによって生じる欠陥は、次のエッチング段階で除去される。鋸引きされたシリコン板の両側の、使用される摩耗剤の粒子の大きさに依存する例えば１０〜２０μｍの厚さの層は、研磨作用を有する腐食溶液によって腐食される。腐食剤としては、酸混合物（例えば容積比が３：４３：７のフッ化水素酸ＨＦ（５０％）−硝酸ＨＮＯ₃（７０％）−酢酸ＣＨ₃ ＣＯＯＨ（１００％）、エッチング時間が７〜１３分）と、アルカリ溶液（例えばＫＯＨ溶液またはＮａＯＨ溶液）が使用の対象となる。太陽電池のエミッタ２，８は全面で、シリコン材料１の両側での蛍光拡散によって（この場合ｐ−ドーピングされて）生じる。ｎ−ドーピングされた出発材料よりもｐ−伝導するシリコン板が有利であることは、拡散ｎ−層の製作が簡単で表面の不動態化が良好であることに基づいている。次のプロセス段階では、表面欠陥を不動態化するためにシリコン材料が熱で酸化される。その際得られる酸化層３によって、層厚の最適化が行われると共に、非反射作用が得られる。熱による酸化の後で、窒化物（例えばＳｉＮ）による全面被覆を選択的に行うことができる。それによって、酸化シリコンと比べて効果的な非反射作用と、エミッタ接触領域とベース接触領域のための次の強いｎ−拡散およびｐ−拡散の際に効率の良い拡散バリヤが得られる。太陽電池を接触させるために、太陽電池の領域から、後で金属被覆される酸化シリコン／窒化物を除去しなければならない。この接触は、実施の形態の変形例Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに基づいて抜粋して示すようないろいろな方法で行うことができる。そのために、実施の形態の変形例Ｉの場合には、突出するシリコンウェブ６，９の表面から酸化物３または酸化層および非反射層が除去される。これは一方では、機械的な研磨工程によって行われ、他方では溝１２，１３への腐食抵抗剤の充填と、それに続く、適当な腐食溶液による酸化物３（または窒化物）の除去によって行われる。実施の形態の変形例ＩＩの場合には、写真製版のプロセス段階による接触フィンガー領域の開放が行われる。続いて、電池において、高いドーピング物質集中によって拡散工程が行われ、一方の側に強いｎ⁺⁺拡散（選択的なエミッタ２）が生じ、反対側にｐ⁺⁺拡散（ベース）が生じる。その際、酸化物３のない接触領域４，１１に局部的に、ｎ⁺⁺層４またはｐ⁺⁺層５が生じる。この場合、本来の高温拡散段階を同時に行うことができる。太陽電池表面の残りは、熱による酸化物３または場合によってはシリコン窒化物によって、その下にあるエミッタ２，８内でのドーピング物質の不所望な拡散侵入に対して保護される。そして、無電流メッキ（例えばＰｄ−Ｎｉ，Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃｕ，Ｐｄ−Ｎｉ− Ａｇ等）によってフィンガー金属被覆を行うことができる。図５に示した太陽電池構造で行われる他の金属被覆は、図１３に示すローラ押圧方法である。この方法はスクリーン印刷技術に非常に適用されている。その際、ローラ１８（好ましくは硬質ゴム）を用いて、スクリーン印刷で使用されるペーストと同じ金属を含むペースが、突出するシリコンウェブ６，９に直に転動塗布され、更に処理される。この方法の場合には、微細な接触フィンガー５，１０を作ることができ、工業的な太陽電池処理に容易に移行することができ、そして工業的に確かめられたスクリーン印刷技術に近いという利点がある。最後に、接触フィンガーの接続５，１０と、電池配線が行われる。これは例えばろう付け可能な金属被覆フィンガーを使用する場合には、同時にいわゆる“母線”を形成する接続テープのろう付けによって行われる。結晶太陽電池の接触フィンガー金属被覆を行うための現在の方法、すなわち・場合によっては写真製版プロセス段階（１０）と関連して、金属層または層列を蒸着またはスパッタリングすること、・次の加熱処理（７）と組み合わせて、金属粒子を混合したペーストを塗布するためのスクリーン印刷方法、そして・予め実施された写真製版方法段階（１２）と共に無電流メッキまたは電着方法あるいは電池に埋めた接触テープ５，１０をレーザで補助して（６）または機械的に形成することは、実施の形態の変形例ＩＩの構造では適用不可能であるかまたは適用するのに多くのコストがかかる。従って、本発明では、この変形例の場合に次のように行われる。シリコン基体１は、Ｖ字形の溝１２，１３を形成するプロセス段階、エッチング段階、エミッタ２，８の製作および熱による酸化を行った後で、スピン工程、浸漬工程または洗浄工程で、ポジティブの感光性ラッカー層（レジスト層）によって被覆される。浸漬工程のときの引張り方向は、シリコン基板を均一に湿らすために、溝の方向に対して４５°の角度で行われる。製作課題に従って乾燥を行った後、図１４の光照射が均一な強さ分布の光場でおなわれる。角度β_bは接触フィンガー５，１０の所望の幅に応じて、９０−γ／２（γ／２＝溝尖端角度の半分）と９０°の間の範囲で選択可能である。斜めの光入射により、溝側面の上側の狭い帯状部だけが照射される。なぜなら、照射方向手前に位置する溝１２，１３が次の溝を日陰にするからである。同じような照射を反対側の太陽電池面で行う。感光性レジストの照射される面は、メーカーの指示に従って離される。そして、後で金属で被覆される太陽電池面の一部が、エッチング停止部としての照射されない感光性レジストによって、フッ化水素酸を含むエッチング溶液を用いて、熱酸化物３を除去される。フィンガー金属被覆の前に、接触領域４，１１内の選択的な拡散が行われる。この場合、太陽電池の片側に、ｎ⁺⁺拡散された接触範囲４が作られ、反対側にｐ⁺⁺拡散された範囲１１が作られる。続いて、選択的なエッチング段階の後で、金属被覆が行われる。これは一方では、メッキ方法によって行われる。この場合、酸化物を除去したシリコン上の水性塩溶液からニッケルを選択的に分離する作用が利用され、それによって予め熱ＳｉＯ₂を除去した太陽電池の面上だけで金属析出が行われる。ニッケル層の厚さはメッキ浴内での滞在時間に応じて比較的に自由に選択することができる。接触フィンガー５の導電特性を改善するために、化学的なニッケルメッキに銅メッキ工程を続けることができるかあるいはニッケルメッキされた面に銀メッキすることができる。他の金属被覆方法として金属蒸着が用いられる。その際、シリコン基体１は感光性レジストの照射工程と同様に、蒸着方向に対して傾斜させられる（図１４）。接触フィンガー５，１０の充分な金属被覆を得るために、太陽電池の面の垂線と蒸着方向との間の角度β_dは、照射角度β_b（図１３）と同じかまたは幾分小さい。他の例では、電池表面全体を接触金属で被覆することができる。アセトンで次に処理する際に、剥離段階で、感光性レジストがまだ残っているすべての個所でこの被覆物は除去される。選択された被覆方法に応じて、接触部を温度調節するための熱処理を続けて行うことができる。続いて、金属フィンガーが上記の製作プロセスの後で主条導体（“母線”）によって連結される。金属被覆方法としてメッキを選択すると、この工程は接触フィンガー５，１０の製作プロセスに統合することができる。そのために、感光性レジストを斜めに照射した後で、垂直に光を入射した後で帯状マスクによって、電池の大きさに対応する幅の感光性レジストの帯に、接触フィンガー５，１０の方向に対して直角に照射する。前記の方法は、感光性レジストの塗布を簡単に処理することができ、写真製版のマスクの調節を省略することによって照射工程が非常に容易になるという利点がある。本発明による太陽電池の機能光が太陽電池に当たると、太陽電池の表面の溝１２，１３のＶ字状のプロフィルによって、光がこの太陽電池内に非常に効率的に入る。これは、入射する光線が溝壁で多重反射することと、太陽電池を透過する光線部分が垂直な入射方向から偏向していることに基づく。それによって、光線部分が全反射の限界角度を下回ることによって、太陽電池の内部で非常に効果的に受け止められる（図１６参照）。図１６は、光線に通路と共に、前面と背面に互いに角度をなして配置されたＶ字状溝を示している。この場合、本発明による穴は省略されている。一般的に、長い波長の光のビームは、太陽電池材料で吸収しくく、慣用の太陽電池では金属被覆された（すなわち鏡のようになった）背面で反射して電池厚さを２回通過した後で前面から再び出る。この構造の場合には、互いに垂直に設けられたＶ字状溝から入った光線が、略示するように太陽電池の背面で入射面から偏向され、その後他の背面に当たり、それによって太陽電池内で比較的に長い距離にわたって進む。これは、吸収率ひいては赤外線内での太陽電池の感度を大幅に高める。一方では、前記の構造の場合に設けられる穴７を通って光が垂直に入射するときに、光学的損失が発生し、他方では、実施の形態の変形例Ｉの場合に接触フィンガー５の反射損失によって光学的損失が発生する。溝の間隔が１００μｍで溝のエッジ長さが５μｍ（２０μｍ）の場合、穴７によって覆われる面の部分は0. 25％（４％）である。実施の形態の変形例Ｉの場合に接触金属被覆部によって光を感じない面積は、次のように評価することができる。接触ウェブ間隔ａが４００μｍで、ウェブの幅が１０μｍであると仮定すると、全面積に対する金属で被覆した面積の比は2.5％である。実施の形態の変形例ＩＩでは、接触フィンガー５は光出力の損失を生じない。なぜなら、入射する光線がそこで隣接する溝内で中へ直接反射され、電気的な出力を発生するために受け止め可能であるからである。実施の形態の変形例ＩＩＩの背面型太陽電池の場合の接触フィンガーの全部の配置に基づいて、電池金属被覆による影損失は生じない。太陽電池の平面垂線が垂直に入った光の入射方向に対して、溝尖端角度γの半分よりも大きく、光の方へ向いた溝１２の方向に対して平行に傾斜していると、部分的な光透明度を生じる基体内の穴７の光通過が充分に阻止される。効率的な光受け止めにとって望ましい溝構造と共に、光損失が小さいことにより、１２００ｎｍのより小さな波長範囲の入射太陽光の大部分が太陽電池で吸収される。その際、シリコン内で電荷担体（電子と欠陥電子）が発生する。太陽電池の容積の主たる部分を充填したｐ−ドーピングされた基板１内で、そこで発生した少数電荷担体、すなわち電子がエミッタ、しかも前面エミッタ２へ拡散する。その際、この太陽電池構造の所望の幾何学的裁断と、ほとんど全面にわたるエミッタ２，８の形成に基づいて、例えば３５μｍよりも小さい離隔距離Ｒ（図１０）に打ち勝たなければならない。４０μｍの多結晶のシリコン内の慣用の拡散長さの場合、発生した電荷担体を集める際に、多くの量が期待される。これを補助するこの太陽電池の他の特性は、熱シリコン酸化物３によるほとんど表面全体の不動態化と、それと関連する表面再結合速度ｓの低下である。ほとんど全部の外面に関して再結合速度ｓが小さい値であると、光を当てた電池の開放した高い端子電圧に対して能動的に作用する。エミッタ面に達する電子は、ｎ⁺⁺不動態化領域４の上方にある金属フィンガー５と、主条導体とを介して、外側の回路に導出される。その際、ｎ⁺⁺接触領域と反対の電池の側で発生した電子の一部は、両側を導電接続する穴７を通って流れる。これは、単結晶上で写真製版方法によって作られたポルカ(Polka)−ドット( Dot)−太陽電池（１０，１１）の場合に適用される原理に似ている。請求の範囲１．入射する放射エネルギーによって電荷担体が発生する半導体基板（１）と、電荷担体を導出するために電気的な接触部（５，１０）を有する突出した接触領域（６，９）とを備え、特にＶ字形の多数の溝が機械的に加工される、太陽電池を製作する方法において、特にＶ字形の溝（１２，１３）が半導体基板（１）の前面と背面に、特に等間隔をおいて平行に加工され、半導体基板の両側の溝が互いに角度をなすように、溝が配向および採寸され、溝が、前面（１２）と背面（１３）の溝の交点に貫通穴（７）を自動的に生じ、格子網を形成するような深さであることを特徴とする方法。２．溝（１２，１３）が、特にローラ状の金属基体からなり溝（１２，１３）のネガティブプロフィルを有する摩耗剤で被覆された高速回転する鋸形成形体によって、機械的に形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．鋸型成形体の回転数ｎがｎ≦３００００／分であることを特徴とする請求項１記載の方法。４．前面（１２）と背面（１３）の溝が互いに角度をなしていることを特徴とする請求項１記載の方法。５．入射する放射エネルギーによって電荷担体が発生する半導体基板（１）と、突出した接触領域（６，９）とを備えた太陽電池を金属被覆する方法において、エッチング材、ドーピング物質または金属を含む液体あるいはペーストが、ローラ状の本体によって、突出した接触領域（６，９）に付与されることを特徴とする方法。６．入射する放射エネルギーによって電荷担体が発生する半導体基板（１）と、Ｖ字形の溝を有し、場合によっては突出した接触領域をかぶせた表面とを備えた太陽電池を金属被覆する方法において、感光性ラッカーが太陽電池の片側または両側の表面全体に塗布され、このラッカーが突出した接触領域または溝尖端部に対して張設された平面の下方で、鋭角（β_b）をなして光を照射され、続いて照射されたラッカーが除去され、それによって生じた、溝（１２，１３）の表面の開口内で、金属被覆が行われることを特徴とする方法。７．金属被覆に先行して、前面で強いｎ型拡散が行われ、背面で強いｐ型拡散が行われることを特徴とする請求項６記載の方法。８．入射する放射エネルギーによって電荷担体を発生可能である半導体基板（１）を含み、この電荷担体が電場によって分離可能であり、そして導電接触部を経て導出可能である太陽電池において、特にＶ字形の溝（１２，１３）が半導体基板（１）の前面と背面に、特に等間隔をおいて平行に加工され、半導体基板の両側の溝が互いに角度をなすように、溝が配向および採寸され、溝が、前面（１２）と背面（１３）の溝の交点に貫通穴（７）を自動的に生じ、格子網を形成するような深さであることを特徴とする太陽電池。９．太陽電池の前面と背面が、接触領域（６，９）を除く全面に形成されたエミッタ層（２，８）を備え、前面（２）のエミッタ層が貫通穴を介して背面（８）のエミッタ層に導電的に接続されていることを特徴とする請求項８記載の太陽電池。 10．接触領域（６，９）を除く太陽電池の表面の全体に、不動態化層（３）がかぶせられていることを特徴とする請求項８記載の太陽電池。 11．接触領域（６，９）が太陽電池の片側だけに形成され、この接触領域が交替する順序でｎ⁺⁺拡散層またはｐ⁺⁺拡散層を備えていることを特徴とする請求項８記載の太陽電池。 12．太陽電池の背面の隣接する２つの溝が鋭角をなし、それによって尖った接触領域が形成され、この接触領域がその広い端部で半導体テープによって接続されていることを特徴とする請求項８記載の太陽電池。

Claims

【特許請求の範囲】１．貫通穴の格子網を有する偏平な構成要素を製作するための方法において、板状の基体の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝が加工され、それによって、両側の溝（８）が互いに角度をなし、かつ前面と背面の溝（８）の交点に貫通穴を自動的に生じるような深さであることを特徴とする方法。２．溝（８）が、特に傾斜プロフィルを有する高速回転する鋸刃によって、機械的に形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．溝（８）が、特にローラ状の金属基体からなり溝（８）のネガティブプロフィルを有する摩耗剤で被覆された高速回転する鋸形成形体によって、機械的に形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。４．鋸形成形体が、金属製ではないローラ状基体からなっていることを特徴とする請求項３記載の方法。５．請求項１記載の方法に従って製作され、板状の基体の前面と背面にそれぞれ、好ましくは等間隔の平行な、特にＶ字形の多数の溝を形成することにより、貫通穴（７）が形成され、両側の溝（８）が互いに角度をなし、かつ溝（８）の交点に貫通穴（７）を自動的に生じるような深さであることを特徴とする貫通穴（７）の格子網を有する偏平な構成要素。６．複数の格子網が上下に層をなしていることを特徴とする請求項５記載の構成要素。７．格子網が２つ以上である場合に、先行する格子の背面の溝（８）が、後続の格子の前面の溝（８）の方向に対して、特に直角をなして配向されていることを特徴とする請求項６記載の構成要素。８．格子網が２つ以上である場合に、先行する格子の背面の溝（８）が、後続の格子の前面の溝（８）の方向に対して平行であり、それによって先行する格子の溝（８）が後続の溝尖端にとって案内溝としての働きをすることを特徴とする請求項６記載の構成要素。９．２つ以上の格子網の間に、貫通穴（７）を形成しない板状の基体が設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の構成要素。 10．溝（８）が背面で互いに接続していることを特徴とする請求項５記載の構成要素。 11．結晶シリコン板の基礎層上の高出力太陽電池として使用するための請求項５記載の構成要素において、太陽電池の前面と背面が接触領域を除く全面に形成されたエミッタ被覆層（２）を備え、前面のエミッタ被覆層（２）が貫通穴（７）を介して背面のエミッタ被覆層（２）に電気的に接続されていることを特徴とする構成要素。 12．太陽電池の表面が接触領域を除く全面で不動態化されていることを特徴とする請求項１１記載の太陽電池。 13．溝（８）の間のウェブ（６）が交替する列順序で、ｎ⁺⁺拡散層またはｐ⁺⁺拡散層を備えていることを特徴とする請求項１１または１２記載の太陽電池。 14．太陽電池の背面の溝（８）が、その一端または他端で交互に、それぞれ隣接する溝に対して鋭角をなし、それによって貫通する溝がジグザグ状に形成され、その間にあるウェブ（６）の、溝角度側の端部が尖っていることを特徴とする請求項１１〜１３項のいずれか一つに記載の太陽電池。 15．太陽電池の背面の（それぞれ）外側の縁に、主条導体が形成されていることを特徴とする請求項１４記載の太陽電池。 16．溝（８）の間に延設された突出するウェブ（６）が金属で被覆されていることを特徴とする請求項１１〜１５項のいずれか一つに記載の太陽電池を接触させるための方法。 17．金属、ドーピング物質またはエッチング剤を含むペーストで覆ったローラ状の本体を、突出するウェブ（６）上で転動させることを特徴とする請求項１６記載の方法。 18．感光性ラッカーが塗布され、このラッカーが特に小さな角度をなして斜めから光で照射され、続いて照射されたラッカーが除去され、それによって生じた、溝（９）の表面の開口内に、金属被覆が行われることを特徴とする請求項１１〜１５記載の構成要素を接触させるための方法。 19．接触テープ（５）の金属被覆に先行して、接触テープ（５）の範囲において強いｎ型拡散またはｐ型拡散が行われることを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一つに記載の方法。 20．特に請求項１６〜１８のいずれか一つに従って製作された金属被覆された接触テープ（５）が、太陽電池の背面全体に設けられていることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一つに記載の太陽電池。 21．濾過すべき液状またはガス状媒体の流れ方向が、格子平面に対して特に直角をなして延びていることを特徴とする精密フィルターとして使用するための請求項６または７記載の構成要素。 22．粒子流れが格子平面に対して特に直角をなして延び、個々の板の貫通穴（７）の直径がフィルターの前面から背面へ向かって減少し、それによって担体ガスまたは担体液がフィルター面に対して垂直に流れるときに、溝（８）によって、粒子が大きさで選択されることを特徴とする、精密篩として使用するための請求項６または７記載の構成要素。 23．格子網が触媒作用をする基質からなり、およびまたはこの基質によって被覆されていることを特徴とする触媒基体として使用するための請求項６または７記載の構成要素。 24．荷電された粒子を加速するために格子として使用するための請求項１５記載の構成要素。 25．溝（８）が台形の横断面を有することを特徴とする請求項２４記載の構成要素。 26．構成要素が非常に高い透明度を有することを特徴とする請求項２４または２５記載の構成要素。 27．媒体の吸引または注入が、媒体と反対側の背面の溝（８）と貫通穴（７）によって行われる、流体が周りを流れる本体の流れ状態に影響を与えるための請求項１０記載の構成要素の使用。 28．精密冷却器および精密熱交換器を製造するための基体としての、請求項５〜１０のいずれか一つに記載の構成要素の使用。 29．溝が光学的ガラスファイバまたは精密カニューレを固定するための調節補助体として役立つ、ガスセンサ、液体センサまたは粒子センサのための基体としての、請求項５〜１０のいずれか一つに記載の構成要素の使用。