JPS5839391B2 - 太陽電池装置とその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽エネルギを電気的エネルギに変換する技
術に関し、更に詳述すれば、太陽電池内な使用するため
の実質的に単結晶のシリコンを形成するため、および太
陽電池を形成するための改良された方法と、それによっ
て得られる太陽電池とに関する。

半導体本体のＰＮ接合の上に当たる適当波長の輻射は、
その本体内にホールと電子の対を生じるための外部エネ
ルギ源として作用する。

ＰＮ接合に存在する電位差のために、ホールと電子は、
反対方向にその接合部を横切って動き、それにより、電
流の流れを生じ、それは外部回路に電力を送り出すこと
ができる。

多くの太陽電池は、シリコンで作られているが、他の材
料例えば硫化カドミウムおよび砒化ガリウムで作られた
電池もまた開発され、試験されている。

シリコンは、好ましい材料である。

伺となれば、それは１，１電子ボルトの禁止帯幅（ｂａ
ｎｄ ｇａｐ ）を持ち、そしてスペクトルの可視お
よび紫外線領域における波長を持つ電磁エネルギに対し
て非常に具合よく応答するからである。

本発明以前の当業界技術レベルにおいては、太陽電池は
、実質的に平坦なリボン形状の半導体グレード（ｓｏｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ −ｇｒａｄｅ ）のシリコン単
結晶（または、周知の他の適当な半導体材料）を使用し
て作られるのが最も普通であった。

このシリコン・リボンは、ハロルドーイー・ラベル・ジ
ュニアの米国特許第３５９１３４８号明細書に開示され
た方法によって、溶融体から成長させることによって最
初に得ることができる。

ラベル氏によって開示された方法を使用して、単結晶の
シリコン本体は、結晶成長によって消費される溶融体を
補充するために毛管作用を使用する所謂毛管式型部材（
ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｄｉｅ ｍｅｍｂｅｒ）によっ
て丸棒、管および平坦リボンなどの制御されかつ予め決
められた断面形状を持つように成長させることができる
。

米国特許第３５９１３４８号明細書に記載の方法におい
ては、膜を自動的に補充するために貯蔵プールから型部
材の上部端面に溶融体を供給するための１本または２本
以上の毛管を持つ型部材の上部端面の上に支えられてい
る溶融体の薄膜から結晶は引き上げられる。

この膜は、型部材の端部表面を完全におおっている。

そして、結晶成長は、膜の全体的な広がりから生じるの
で、その成長しつつある結晶は、型部材の上部端面の端
部形状にほぼ対応する断面形状を持っている。

米国特許第３５９１３４８号明細書に開示された方法は
、しばしばＥＦＧ法と記載され、この用語ＥＦＧは、「
縁部限定、膜供給式成長Ｊ（Ｅｄｇｅｄｅｆｉｎｅｄ、
ｆｉｌｍ −ｆｅｄ ｇｒｏｗｔｈ ）の略語である
。

太陽電池に使用されるシリコン・リボンは、実質的に単
結晶で寸法形状が均一でかつ結晶欠陥がほとんどないも
のでなげればならない。

ＥＦＧ法によって成長した実質的に単結晶のリボンの寸
法及び形状を制御することは困難ではない。

しかし、溶融体から成長する平坦で細長い単結晶の生成
中に起こる１つの問題は、リボン縁部付近に欠陥が生じ
ることである。

確実に分かったことではないが、このような縁部欠陥は
リボン縁部における液体と固体との境界面の形状、或は
溶融体中に存在する不純物が結晶縁部付近に集積するこ
とから生じると信じられている。

これらの縁部欠陥は、好ましくないものであり、これら
のリボンは、使用される前にそれらの欠陥を除去するた
めに更に処理されなければならない。

従って、本発明の主目的は、太陽電池または他の半導体
装置を製作するときに使用するための半導体グレードの
シリコン・リボン（または他の適当な半導体材料）を作
るための比較的簡単かつ安価な製法を提供することであ
る。

他の目的は、上記の特性の比較的安価で高品質のシリコ
ンを提供することである。

更に他の目的は、高品質の太陽電池を製作するための新
規かつ改良された製法を提供することである。

上記および他の目的は、最初に、シリコンまたは他の適
当な半導体材料の実質的に単結晶の管状体を作る工程と
、次にこの管状体をその長手方向に切断して複数のほと
んど平坦な単結晶のリボンを作る工程とを基本的に含ん
だ製法によって達成される。

好ましくは、上記の管状体の切断は、酸の噴射によるな
どのエツチングによって達成される。

太陽電池を製作するための本発明の好適実施例において
は、管状体は環状の整流接合を形成するように処理され
、次にそれは複数のほぼ平坦なリボンを形成するように
長手方向に切断され、最後にそれらのリボンは、太陽電
池を形成するために修正される。

本発明の他の特徴および多くの利点は、添付図面を参照
する下記の詳細な説明によって明瞭となるであろう。

図面において、同様な部分には同様の符号を付しである
。

当業者に周知であるように、選択された断面形状の実質
的に単結晶のシリコン本体は、ハロルド・イー・ラベル
・ジュニアの米国特許第３５９１３４８号明細書に記載
された方法によって容易に製作することができ、これは
グラファイト型の型部材と炭化珪素で被覆されたグラフ
ァイト型とを使用している。

（１９７２年材料研究誌（Ｍａｔ、 Ｒｅｓ、 Ｂｕｌ
ｌ−）第７巻７３１−７３８頁ティー・エフ・シスツエ
ツク氏の「シリコン・リボンの縁部限定、模供給式成長
」を参照）。

管状の実質的に単結晶のシリコン本体は、前記米国特許
第３５９１３４８号明細書および１９７２年８月２９日
付ハロルド・イー・ラベル・ジュニアらの米国特許第３
６８７６３３号明細書に示された型と同様形状の型によ
って成長させることができる。

この成長環境を制御することと、半導体グレードの溶融
体を使用することによって、半導体の目的に適した純度
を持ったシリコンの管状の実質的に単結晶の本体を成長
させることが可能である。

また、適当な導電形決定用の不純物、例えば添加物質を
溶融体に導入することによって、ＰまたはＮの導電形と
、予め決められた抵抗率とを持った管状本体を前記方法
によって製作することが可能である。

結晶を成長させる溶融体に添加物質を添加することは、
例えば、ツオクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ
）武力法において慣用されておりまた米国特許第３１２
９０６１号および第３３９４９９４号明細書において例
示されている。

管状本体は、断面が連続的であるので、リボンの長い側
縁部に相当する縁部領域は持たない。

従って、管状本体は、２つまたは更に多くの限定された
側縁部を持った平坦なリボン又はその他の形状において
通常見られるような縁部表面の欠陥は持っていない。

更に詳述すれば、ＥＦＧ法によって成長した管状本体は
、同一条件のもとで同一のＥＦＧ法によって成長したリ
ボンよりも良好な結晶性を持っている。

その上、縁部が存在しないことは、結晶の成長中よりよ
い安定性を与え、より大きい成長融通性を許容し、従っ
て結晶の品質を向上する。

更に、シリコンの管体は、非常に高い成長速度で成長さ
せることができる。

従って、本発明の要旨は、まづ、半導体材料の実質的に
単結晶の管状本体を成長させ、次にその管状体を長手方
向に切断して、半導体装置を構成するために使用するこ
とができる複数のリボン状片にすることによって、半導
体装置を製作するときに使用するリボン状の本体を作る
ことである。

本発明は、種々の材料のリボン状の本体を提供するため
に使用することができるけれども、下記の記載は、半導
体材料としてシリコンを使用して太陽電池を製作する場
合を例示している。

本発明の好適実施例においては、１つの導電形の管状本
体が最初に提供され、次にその管状本体を処理して反対
の導電形の領域を設け、その領域（複数）間に整流作用
を有する接合部を作る。

反対の導電形の領域は、当業者に周知の種々の方法、例
えば、添加物質の拡散またはイオン注入（ｉｏｎ ｉ
ｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ）、または反対の導電形の材
料のエビメキシャル・デポジョンによって形成すること
ができる。

好ましくは、その領域は本体中に適当な添加物質を拡散
することによって形成される。

従って、もし中空本体がＰ形の半導体であるならば、適
当なＮ形の添加物質をその中に拡散させてＮ形の導電性
領域を作る。

同様に、もし、中空体がＮ形の半導体であれば、適当な
Ｐ形の添加物質をその中に拡散させて、Ｐ形の導電性領
域を作る。

使用される添加物質の選択は、その中空体を構成してい
る材料と、その導電形とに依存する。

従って、例えば、Ｐ形の導電性領域を作るためにはＮ形
シリコンの中に硼素を拡散し、またＮ形の導電性領域を
得るためにはＰ形シリコンの中に燐を拡散すればよい。

シリコンの導電形を変更するために使用するいくつかの
形の添加物質と、そのような導電性変更用不純物をシリ
コン本体の中に拡散させる方法とは、良く知られている
。

（例えば、米国特許第３１６２５０７号、第３８１１９
５４号、第３０８９０７０号、第３０１５５９０号およ
び第３５４６５４２号明細書を参照されたい。

）他の材料、例えば砒化ガリウム、テルル化カドミウム
などの導電形を変更するために必要な添加物質の種類も
また当業者によく知られている。

従来技術の知識により、管状構造体のＰ影領域およびＮ
影領域における添加物質の濃度は、ＰおよびＮ影領域の
所望の抵抗率を得るために調節される。

太陽電池用としては、このようなＰおよびＮ影領域の抵
抗率は、約１００Ωαより小さく保持され、最良の変換
効率のためには、約０．００１乃至１０Ωαにあり、ま
た光電的に発生したキャリヤを集める効率を改良するた
めに、放射線を受ける表面として作用する表面からＰ−
Ｎ接合までの深さは、小さくされ、好ましくは０．５μ
程度とされる。

Ｐ−Ｎ接合が形成された後に、中空体は長手方向に分割
または切断されて、複数個の僅かに湾曲した又はほとん
ど平坦な細長いシリコン本体が作られる。

そして、このほぼ平坦な細長いシリコン本体は、そのＰ
形およびＮ影領域に対し、オーム接触点、すなわち電極
が設けられ、それにより、得られた太陽電池ユニットは
外部回路に接続することができる。

もし希望ならば、この太陽電池は、太陽輻射の反射損失
を減少するため、或は赤外線輻射の吸収を阻止するため
に、適当な反射阻止または干渉フィルムで被覆すること
ができる。

以下、本発明の好適実施例を、第１図乃至第５図を参照
して説明する。

まず、第１図を参照すると、実質的に単結晶のＰ形シリ
コンの管状体１０は、上述のＥＦＧ法を使用し、不活性
ガス下で、硼素を注入した半導体グレードシリコンの溶
融体からの成長によって作られる。

この管状体１０は、米国特許第３６８７６３３号明細書
の第１図に示された２個のスリーブ２４．２６のように
、一方が他方の内側に同心的に配置されかつ互いに固定
された２個のグラファイト・シリンダから成る型（図示
せず）を使用し、石英るつぼ（図示せず）の中に入れら
れた溶融体から成長する。

この２個のグラファイト・シリンダ間の間隙は、溶融シ
リコンに対する毛細管として作用する寸法とされ、上記
の型の組立体は、溶融体が毛細管部の下端部に入り毛細
管作用によってその上端部まで上昇するように配置され
る。

次に、この管状体１０は、拡散炉の中に入れられ、約１
５乃至３０分間の間、約１０００℃の温度で酸素とオキ
シ塩化第１ リンとのガス混合体に露出される。

この拡散工程の結果として、燐は管の中のＰ形溶融シリ
コンの外側および内側の表面内に拡散して、Ｎ−Ｐ−Ｎ
構造（第２図および第３Ａ図）を形成し、その中では比
較的浅い外側および内側のＮ影領域１２および１４と、
外側および内側表面を被覆する二酸化シリコンの薄い層
１６および１８とを形成する。

Ｎ影領域１２および１４の各々は、約０．５μの深さを
持ち、拡散酸化物（二酸化シリコン）層の各々は、約３
ｏｏｏＸの厚さを持っている。

拡散酸化物層の形成は、オキシ塩化第１１７７のための
輸送媒体として使用される森素の存在に基づくものであ
る。

その後、第３図に示すように管の外側および内側表面は
、２０．２２に示すように慣用のポリメチル・メタクリ
レートのポジタイプのホトレジスト材料で被覆される。

（例示の便のために、Ｎ領域１２．１４および酸化物層
１６．１８は、第３図および第４図には特に示してない
。

）次に、外側のホトレジスト被覆２０は、細い光線に露
光され、それにより複数の円周方向に離間し真直く゛で
幅が狭く長手方向に延びているホトレジスト被覆２０の
領域が上記の光線に露光され、それにより低い分子量の
重合体に変えられる。

次に、管状体１０は、メチル・イソブチル・ケトンのよ
うな優先溶剤または腐食剤の中に浸漬され、その結果、
ホトレジスト被覆２０の非露光部分はそのまＳに残るが
、露光部分は、第３図図示の部分２４に示すように溶解
し、外側酸化物層１６の狭い線状部分を露出する。

次の段階は、管状体１０を第４図に示すように複数の幅
の狭い部片２６に分割するように管状体１０を腐食する
ことである。

その第１段階において、管状体１０は、約１乃至２分の
間室温において弗化水素（ＨＦ）内に浸漬し、外側の酸
化物層１６の露出した狭い部分を溶解するようにする。

第２の段階において、管状体１０は約１０分間（この時
間は管状体１０の厚さによって決定される）室温におい
て水酸化カリウム（ＫＯＨ）に浸漬し、（或は、ＨＦ’
１部とＨＮＯ３３部との混合物に浸漬し）、それによっ
てシリコン管は精密な幅のリボン状部片２６に腐食分割
される。

これらの部片２６は、内側ホトレジスト被覆２２の引張
強度と、部片２６の管状体１０に対する付着力とによっ
て、腐食剤が管状体１０の全壁厚を貫通して溶解したと
きに、内側ホトレジスト被覆２２から部片２６を分離す
るか或は分離しないかが決まる。

いづれの場合にも、腐食分割された部片２６は、腐食剤
浴から取り出され、各部片２６から内側ホトレジスト被
覆２２を溶解除去するために、トリクロロエチレンが各
部片２６に加えられる。

次に、リボン状部片２６は、ＨＦ’に浸漬され、次に室
温において約２乃至３分間、ＫＯＨ（またはＨＮＯ３と
ＨＦとの混合体）に浸漬される。

この腐食工程は、部片２６の内側の酸化物層１８および
内部のＮ導電影領域１４を除去する作用をする。

その後、トリクロロエチレンを各リボン状部片２６に適
用して、その外側ホトレジスト被覆２０を溶解除去し、
次に部片２６を室温において十分長時間（約２乃至３分
間）ＨＦに再び浸漬してその外側の酸化物層１６を除去
するが、外側のＮ導電影領域１２は除去しない。

最終の工程は、第５図に示すように部片２６の外側およ
び内側の表面に電極を付着することである。

これらの電極は、通常の金属被覆技術によって形成され
る。

好ましくは、電極はニッケルであって、非電気めっきに
よって付着される。

その代わりに、これらの電極は、蒸着によって形成され
た層であってもよく、そしてシリコン本体に付着された
アルミニウム層と、このアルミニウム層に接着された銀
の層とを含むものでもよい。

その他の電極材料もまた使用することができ、電極は当
業者に公知の他の技術によって形成してもよい。

第５図に示すように、リボン状部片２６の外面上の電極
３０は格子状に形成され、この格子は、比較的広い側部
および終端部の部分３２と、シリコン本体の外面３８の
大部分が覆われないで太陽の輻射を受けるために露出す
るように間隔が置かれた比較的に狭い横方向の部分３４
とを持っている。

もう一つの電極３６は、好ましくは、シリコン本体の内
側表面の全体を覆っている。

その結果得られる太陽電池の構成の特徴とするところは
、電池の外側すなわち上面に接近して位置する点線４０
で示されたほぼ平坦なＰＮ接合と、電池を電気回路に結
合するための電極３０および３６とである。

二酸化シリコン層１６および１８の存在は、ホトレジス
ト被覆２０および２２が腐食剤によって破壊されたとき
に、シリコン管状体１０を保護することをこれらの層１
６および１８が助ける点において有利である。

他方、もしシリコン管状体１０の内側および外側の表面
を、上記のように部分２４に沿った箇所以外を腐食剤に
よって破壊されないように保護するためにホトレジスト
被覆が十分な注意をもって付着されるならば、二酸化シ
リコン層１６および１８は必要ではない。

酸化物層の形成は、燐添加物質の輸送媒体として酸素の
代わりに窒素を使用することによって避けることができ
る。

酸化物層の形成は、また、いかなる輸送媒体とも混合す
る必要なく拡散炉の中へ導入される水素化燐ガスによっ
てシリコン管状体１０の中へ燐を拡散することによって
も避けることができる。

シリコン管状体１０の内側および外側の表面の層上にお
ける二酸化シリコンの形成は、ＰＮ接合が拡散によるよ
りもむしろイオン注入によって形成されるときに達成さ
れる。

イオン注入は、酸化物が形成されないように真空中で行
なわれる。

イオン注入が完了した後に、シリコン管状体１０は約１
５分間約１０００℃の温度において酸素炉内で焼鈍され
、それによりシリコン管状体の内側および外側の表面に
二酸化シリコン層が形成される。

この焼鈍工程は、拡散酸化物層を約２乃至５μのこ厚さ
に維持するために行なわれる。

イオン注入の方法は、添加物質はシリコン管状体１００
Ｍ部表面だけに導入され、それによりＮ影領域１４に対
応する内側の反対の導電形の領域を除去する必要性を省
略できるという利点を与える。

イオン注入４アプローチによって、シリコン管状体１０
は、その内側から始めてその外側で終るように、内側の
酸化物層、Ｐ形層、接合部、Ｎ形層および外側酸化物層
を持つように変換される。

イオン注入を受げたシリコン管状体の腐食切断は、拡散
式不純物添加を行なった管状体１０に対して必要な腐食
切断技術と本質的に同一である。

すなわち、ホトレジスト材料が、シリコン管状体１０の
内側および外側の表面に被覆２０および２２として付着
され、部分２４が前に述べたようにホトレジストを露光
して溶解することによって形成され、細長いほぼ平坦な
部片２６は、管状体１０を適当な腐食剤に浸漬すること
によって形成される。

内側および外側の電極は、前に述べたようにホトレジス
ト被覆と内側および外側の拡散酸化物が除去された後に
部片２６の上に形成される。

シリコン管状体１０にイオン注入を行なうときも、管状
体１０の内側および外側の表面における二酸化シリコン
層の形成は、酸素雰囲気ではなく窒素雰囲気内で管状体
１０を焼鈍することによって避けることができることは
もちろん理解される。

シリコン管状体１０を腐食剤によらないで機械的切断装
置を用いて、２６に示すようなリボン状の部片に長手方
向に分割できることはもちろん理解される。

シリコン管状体をほぼ平坦なリボン状に切断スるための
更に別の方法は、第６図に例示されている。

この場合には、１つの導電形の材料、例えばＮ形または
Ｐ形シリコンの管状体１０Ａは、その外部の表面に近＜
ＰＮ接合４０Ａを形成するように処理される。

次にこの管状体１０Ａは、選択された腐食溶液、例えば
シリコンの場合はＨＦおよびＨＮＯ３またはＫＯＨの細
いジェット４６を外側の表面上に投射することによって
切断される。

腐食剤のジェット４６は、腐食剤の供給源に連結された
ノズル４８を経て管状体１０Ａの上に投射される。

ノズル４８と管状体１０Ａとは互いに相対的に移動し、
腐食剤のジェット４６が管状体１０Ａの長手方向に移動
することにより、管状体１０Ａは長手方向に分割される
。

管状体１０Ａは、ジェット４６によって、選択された円
周方向の間隔の領域に分割されるように、その長手方向
の中心軸の周りに割出しされる。

このジェット腐食切断技術は、より詳細には述べない。

何となれば、この技術は、当業者に周知であり、かつ例
えば、英国応用物理雑誌（Ｂｒ１ｔｉｓｈ Ｊｏｕｒ
ｎａｌＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ）、１９６２
年、第１３巻、第４４６頁に、Ｃ，Ｒ，ブッカー氏およ
びＲ，ステイックラー氏によって述べられているからで
ある。

もし、酸化シリコンが、管状体の外側表面および内側表
面の少なくとも一方に存在するならば、それらの酸化シ
リコンは、管状体が上記のジェット切断技術によって切
断される前または後に、前述のような適当な腐食剤によ
って除去することができる。

もし管状体１０が最初に適当な直径を持つように成長し
たならば、全体的にはリボン状の外見を持つが、平坦で
はなくて、円形ではあるがなだらかな断面曲率を有する
細長い本体を形成するように、管状体は長手方向に分割
されることが当業者は理解できるであろう。

例を示せば、直径５０．８ｍｍ（２ｉｎ）のシリコン管
状体は、６個の幅２５．４Ｂ７Ｂ（ｆｉｎ）の部片に切
断することができ、それは約Ｓ、１８ｍｙｎＣ１／ ８
ｉ ｎ ）の弧の高さくｒｉｓｅ）を持っている。

この断面曲率は、平坦なリボンから作ら□れた太陽電池
に対する交換品として使用し得る程度に十分に緩やかで
あろう。

更に、ある用途に対しては、その輻射受容表面に緩やか
な円形曲率を持つ太陽電池は、通常の平坦な太陽電池よ
りも有利であることが考えられる。

本発明による太陽電池の最も著しい利点は、得られるリ
ボン状の部片２６には、いわゆる「縁部欠陥Ｊ （ｅｄ
ｇｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ）がほとんどないことである
。

かような縁部欠陥をなくすことは、得られる太陽電池の
総合効率を向上させる。

更に別の利点は、次の事実から得られる。

すなわち、管状体は、ＥＦＧ技術によって、平坦なリボ
ンの場合の引上げ率とほぼ同一の引上げ率をもって成長
させることができ、その結果、太陽電池を製作するため
のリボンの生産性は、管状体をリボンの代わりに成長さ
せ、次にここに述べたように分割すれば、増大される。

ＥＦＧ法によって管状体を成長させることは、二次元の
リボン状部材を成長させることよりも容易である。

以上の本発明の説明は、はぼ円形断面を持った実質的に
単結晶の管状体の形成またはその用意によって開始され
る太陽電池の製法を例示していることが分かる。

しかし、ＥＦＧ法によって結晶成長を行な５１業者は、
本発明の利点は、楕円形または多角形の管状体から出発
し、平坦またはほぼ平坦なリボンを形成するためにこれ
らの管状体を分割することによっても得られることを理
解できるであろう。

他の可能な本発明の変形は、下記の工程を有する。

（ａ）ｌ記のようにして管状体を用意する、（ｂ）その
管状体をリボン状部片に長手方向に分割する、（ｅ）次
に、公知技術によってＰＮ接合を形成するために個々の
部片を処理し、続いて上記のように前部および後部の電
極を形成する。

以上の説明より明らかなように、本発明は、Ｎ形のシリ
コン管状体を使用し、かつ所要のＰＮ接合を形成するよ
うに前記管状体にＰ形の層または領域を導入することに
よって実施することができる。

また、管状体と太陽電池とは、シリコン以外の他の材料
、例えばテルル化カドミウムで作ることができる。

シリコン集積回路装置用の基板としてサファイヤ・リボ
ンが使用される場合には、管状体またはリボンへの不純
物添加は不要なことは明らかである。

更に、本発明の他の変形および利点が当業者には明らか
であろう。

例えば、電極は、分離された部片２６の上に形成するの
ではなく、切断に先立ってシリコン管状体上に形成する
ことが考えられる。

もちろん、管状体上に存在する拡散酸化物は、電極が管
状体上に付着される前に除去されなければならない。

更に、本発明の別の変形は、ホトレジスト被覆に代えて
耐蝕性ワックスを代用し、第３図中の２４で示したよう
に管状体の狭い類似の部分が露出されるように、適当な
工具を用いて掻き取ることにより耐蝕性ワックスの選択
された部分を除去することである。

前に述べたように、この部分２４を腐食剤に曝露するこ
とによって管状体を複数の部片２６に切断した後に、ワ
ックスは、適当な有機溶剤例えば揮発油、トルエンなど
によってそれらの部片２６から除去される。

更にその他の変形が、当業者に自明であろう。

本明細書に使用した用語「実質的に単結晶」は、単一の
結晶、或は２またはそれ以上の結晶、例えば−緒に長手
方向に成長したが比較的に小さい角（すなわち約４°未
満）の粒子界面によって分離されている二結晶または三
結晶を含む結晶体を包含することを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による太陽電池製作の第１段階におけ
るシリコンの管状の単結晶体の一部破断斜親図である。 第２図は、太陽電池製造の第２段階における第１図の単
結晶体の一部破断斜視図である。 第３図は、太陽電池製造の第３段階における第１図の単
結晶体の一部破断斜視図である。 第３Ａ図は、第３図に示した単結晶体の一部の拡大端面
図である。 第４図は、太陽電池の第４段階における第１図の単結晶
体の一部破断斜視図である。 第５図は、本発明によって構成した太陽電池の好適形状
の一部破断斜視図である。 第６図は、個々のほぼ平坦なリボンを形成する代替方法
を示す管状の単結晶体の一部分の斜視図である。 符号の説明、１０・・・・・・シリコン管状体、１２゜
１４・・・・・・Ｎ影領域、１６．１８・・・・・・二
酸化シリコン層（酸化物層）、２０．２２・・・・・・
ホトレジスト被覆、２４・・・・・・ホトレジスト被覆
除去部分、２６・・・・・・リボン状に分離された部片
、３０．３６・・・・・・電極、３２・・・・・・周辺
電極部分、３４・・・・・・横断電極部分、３８・・・
・・・シリコン本体の外面、４０・・・・・・プレーナ
ＰＮ接合、４６・・・・・・腐食液ジェット、４８・・
・・・・ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽電池を製作するために使用する半導体材料のリ
   ボン状の実質的に単結晶の製法であって、（ａ） 前
   記半導体材料の管状の実質的に単結晶の結晶体を生成す
   る段階、及び （ｂ） 前記の管状の結晶体を、複数個のリボン状の
   部片にするために長手方向に分割する段階、を包含する
   半導体材料のリボン状の実質的に単結晶の結晶体の製法
   。 ２ 太陽電池を形成する方法であって、 （ａ） 選択された半導体材料の管状の実質的に単結
   晶の結晶体を生成する段階、 （ｂ） 前記の管状の結晶体の外側の表面の近傍に光
   電接合を形成する段階、 （ｃ） 各々が前記の管状の結晶体のそれぞれ外側お
   よび内側の表面の部分を構成する第１および第２０表面
   と、前記第１の表面の近傍に位置する光電接合とを持っ
   た複数個の細長い部片にするために、前記の管状の結晶
   体を長手方向に分割する段階、及び （ｄ） 前記第１および第２の表面の上に電極を形成
   する段階、 を包含する太陽電池を形成する方法。