JPS60233818A - 太陽電池用シリコン結晶体の製造方法 - Google Patents
太陽電池用シリコン結晶体の製造方法Info
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- JPS60233818A JPS60233818A JP60074159A JP7415985A JPS60233818A JP S60233818 A JPS60233818 A JP S60233818A JP 60074159 A JP60074159 A JP 60074159A JP 7415985 A JP7415985 A JP 7415985A JP S60233818 A JPS60233818 A JP S60233818A
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- JP
- Japan
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- silicon
- manufacturing
- carbon fiber
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- fiber structure
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/007—Pulling on a substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/06—Non-vertical pulling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon PV cells
-
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
-
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明tよ、無亀裂、準単結晶、大面積の太陽電池用シ
リコン結晶体の製造方法に関する。
リコン結晶体の製造方法に関する。
網状の構造を有する平面状のカーボン繊維組織よりなる
支持体と溶融シリコンを接触させ、シリコンの結晶化の
際に支持体がシリコン素体中に組み込まれ、支持体が連
続的に被覆されることによって無亀裂、準単結晶、大面
積の太陽電池用シリコン結晶体が製造されることは、例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第3010557A
I号明細書により公知である。そこには高い生産性(約
1m2/分)をもって太陽電池用平面シリコンの製造方
法が記載され、被覆は引出し速度に関して、網状構造の
目の中における融解シリコンの高い表面張力に基づいて
薄いシリコン膜が形成されることにより行われ、その結
果凝固の後に繊維からなる網状構造がシリコン素体中に
組込まれる。被覆の際に支持体は融解槽の底にあるスリ
ット状の開口部を通して引き出される。支持体はまた、
例えばドイツ連邦共和国特許出願公開筒2850805
.6号明細書から公知であるように槽の中にあるシリコ
ン融体の表面上に接して引出されてもよい。
支持体と溶融シリコンを接触させ、シリコンの結晶化の
際に支持体がシリコン素体中に組み込まれ、支持体が連
続的に被覆されることによって無亀裂、準単結晶、大面
積の太陽電池用シリコン結晶体が製造されることは、例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第3010557A
I号明細書により公知である。そこには高い生産性(約
1m2/分)をもって太陽電池用平面シリコンの製造方
法が記載され、被覆は引出し速度に関して、網状構造の
目の中における融解シリコンの高い表面張力に基づいて
薄いシリコン膜が形成されることにより行われ、その結
果凝固の後に繊維からなる網状構造がシリコン素体中に
組込まれる。被覆の際に支持体は融解槽の底にあるスリ
ット状の開口部を通して引き出される。支持体はまた、
例えばドイツ連邦共和国特許出願公開筒2850805
.6号明細書から公知であるように槽の中にあるシリコ
ン融体の表面上に接して引出されてもよい。
本発明が解決しようとする問題点は、公知の方法を支持
体と融解シリコイの濡れ性に関して改善することにある
。
体と融解シリコイの濡れ性に関して改善することにある
。
支持体として用いられるカーボン繊維組織と融解シリコ
ンとの濡れ性は、組織の前処理に依存し、生ずる平面シ
リコンの特性に強く影響する。すなわち、濡れ性の悪い
カーボン繊維組織の場合には、微細亀裂をもつ平面シリ
コンが得られ、それは太陽電池の製造には用いることが
できない。この微細亀裂の発生は、シリコンと炭素繊維
との熱膨張係数の差に帰因する。すなわち、約300’
にの温度における熱膨張係数αXIO’/’には、シリ
コンについては+2.3、繊維方向に平行なカーボン繊
維については−0,6、繊維方向に垂直なカーボン繊維
については+5、そして炭化珪素に対しては十alであ
る。
ンとの濡れ性は、組織の前処理に依存し、生ずる平面シ
リコンの特性に強く影響する。すなわち、濡れ性の悪い
カーボン繊維組織の場合には、微細亀裂をもつ平面シリ
コンが得られ、それは太陽電池の製造には用いることが
できない。この微細亀裂の発生は、シリコンと炭素繊維
との熱膨張係数の差に帰因する。すなわち、約300’
にの温度における熱膨張係数αXIO’/’には、シリ
コンについては+2.3、繊維方向に平行なカーボン繊
維については−0,6、繊維方向に垂直なカーボン繊維
については+5、そして炭化珪素に対しては十alであ
る。
熱膨張係数の差は、濡れの悪い場合には支持のために完
全にあられれる。濡れの良い場合には、繊維索の外側に
位置し表面に近いフィラメントは完全に、繊維索のそれ
より中に位置するフィラメントは大部分反応して炭化珪
素になる。炭化珪素の熱膨張係数は、上に示されたよう
にシリコンのそれに非常に近いから、冷却の際に生ずる
応力が小さく、表面には亀裂はもはやひきおこされない
。
全にあられれる。濡れの良い場合には、繊維索の外側に
位置し表面に近いフィラメントは完全に、繊維索のそれ
より中に位置するフィラメントは大部分反応して炭化珪
素になる。炭化珪素の熱膨張係数は、上に示されたよう
にシリコンのそれに非常に近いから、冷却の際に生ずる
応力が小さく、表面には亀裂はもはやひきおこされない
。
本発明はこのことを利用し、濡れの改善という課題を、
カーボン繊維組織からなる支持体の少なくともシリコン
被覆のために備えられる領域を、被覆の前に活性化表面
処理し、表面に不飽和結合が生じるようにするものであ
る。その場合、ハロゲンガスあるいは希ガスの流れる雰
囲気中において2500℃の領域での熱処理によって実
施するが、あるいはカーボン繊維組織の気中における水
素/酸素焔中で赤熱することによって行うが、あるいは
カーボン繊維組織を気中コロナ放電にさらすことによっ
て行うか、あるいはこれらの組合せによって行うことが
できる。
カーボン繊維組織からなる支持体の少なくともシリコン
被覆のために備えられる領域を、被覆の前に活性化表面
処理し、表面に不飽和結合が生じるようにするものであ
る。その場合、ハロゲンガスあるいは希ガスの流れる雰
囲気中において2500℃の領域での熱処理によって実
施するが、あるいはカーボン繊維組織の気中における水
素/酸素焔中で赤熱することによって行うが、あるいは
カーボン繊維組織を気中コロナ放電にさらすことによっ
て行うか、あるいはこれらの組合せによって行うことが
できる。
本発明によって、支持体を局部的に処理する、すなわち
被覆が望まれる面に局限し、被覆されてはならない領域
は処理されないままとすることができる。そのような領
域は、網の縁ならびに太陽電池への後加工のために用意
される個々のシリコン板へ被覆された組織を分割するた
めに必要な縞である。
被覆が望まれる面に局限し、被覆されてはならない領域
は処理されないままとすることができる。そのような領
域は、網の縁ならびに太陽電池への後加工のために用意
される個々のシリコン板へ被覆された組織を分割するた
めに必要な縞である。
カーボン繊維組織の表面活性化は自由結合の飽和のため
に長時間にわたっては維持されないから、本発明に基づ
〈実施例では活性化過程を繰り返すことが行われる。
に長時間にわたっては維持されないから、本発明に基づ
〈実施例では活性化過程を繰り返すことが行われる。
第1頁の続き
0発 明 者 ヨーゼフ、グラープマ ドイエル
イツ連邦共和国シュタルンベルク1、アフゼーフエルト
7
7
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)網状の構造を有する平面状のカーボン繊維組織から
なる支持体と溶融シリコンを接触させ、シリコンの結晶
化の際に支持体がシリコン素体中に組み込まれ、支持体
が連続的に被覆されることによって無亀裂、準単結晶、
大面積の太陽電池用シリコン結晶体が製造される方法に
おいて、濡れ性の改善のために、カーボン繊維組織から
なる支持体の少なくともシリコン被覆のために備えられ
る領域を、被覆の前に、表面に不飽和のC結合が生ずる
ように活性化処理することを特徴とする太陽電池用シリ
コン結晶体の製造方法。 2)ハロゲンガス又は希ガスの流れる雰囲気中において
2500℃の領域での熱処理を行うことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の製造方法。 3)カーボン繊維組織を気中における水素/酸素焔中で
赤熱することを特徴とする特許請求の範囲第1項または
第2項記載の製造方法。 4)カーボン繊維組織を気中コロナ放電にさらすことを
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かに記載の製造方法。 5)活性化過程を繰り返すことを特徴とする特許請求の
範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の製造方法。 6)活性化過程を被覆過程中に組み込むことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載
の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3413355 | 1984-04-09 | ||
DE3413355.0 | 1984-04-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60233818A true JPS60233818A (ja) | 1985-11-20 |
JPH0571152B2 JPH0571152B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=6233092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60074159A Granted JPS60233818A (ja) | 1984-04-09 | 1985-04-08 | 太陽電池用シリコン結晶体の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4657627A (ja) |
EP (1) | EP0158181B1 (ja) |
JP (1) | JPS60233818A (ja) |
DE (1) | DE3560643D1 (ja) |
IN (1) | IN162169B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3803769A1 (de) * | 1988-02-08 | 1989-08-17 | Siemens Ag | Verfahren zum herstellen von duennen, bandfoermigen siliziumkristallen mit ebener oberflaeche, geeignet fuer die solarzellenfertigung |
US5049852A (en) * | 1990-01-16 | 1991-09-17 | Mosebach Manufacturing Company | Resistor grid heat dissipating assembly |
DE102005045015A1 (de) | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Robert Bosch Gmbh | Filterelement und Rußfilter mit verbesserter Thermoschockbeständigkeit |
WO2010028103A2 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-11 | Evergreen Solar, Inc. | String with refractory metal core for string ribbon crystal growth |
US9050784B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-06-09 | E I Du Pont De Nemours And Company | Fire resistant back-sheet for photovoltaic module |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4169739A (en) * | 1978-04-12 | 1979-10-02 | Semix, Incorporated | Method of making silicon-impregnated foraminous sheet by partial immersion and capillary action |
DE2850805C2 (de) * | 1978-11-23 | 1986-08-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum Herstellen von scheiben- oder bandförmigen Siliziumkristallen mit Kolumnarstruktur für Solarzellen |
DE3010557C2 (de) * | 1980-03-19 | 1986-08-21 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von großflächigen Siliziumkörpern für Solarzellen |
FR2529189B1 (fr) * | 1982-06-25 | 1985-08-09 | Comp Generale Electricite | Procede de fabrication d'une bande de silicium polycristallin pour photophiles |
DE3226931A1 (de) * | 1982-07-19 | 1984-01-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von grossflaechigen, fuer die fertigung von solarzellen verwendbaren bandfoermigen siliziumkoerpern |
DE3231267A1 (de) * | 1982-08-23 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum asymmetrischen beschichten eines bandfoermigen traegerkoerpers mit silizium fuer die weiterverarbeitung zu solarzellen |
DE3231326A1 (de) * | 1982-08-23 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum herstellen von grossflaechigen, bandfoermigen siliziumkoerpern fuer solarzellen |
JPS5982466A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-12 | 信越化学工業株式会社 | カ−ボン繊維の表面改質方法 |
US4554203A (en) * | 1984-04-09 | 1985-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing large surface silicon crystal bodies for solar cells, and bodies so produced |
-
1985
- 1985-03-20 EP EP85103257A patent/EP0158181B1/de not_active Expired
- 1985-03-20 DE DE8585103257T patent/DE3560643D1/de not_active Expired
- 1985-03-22 US US06/714,842 patent/US4657627A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-04-08 JP JP60074159A patent/JPS60233818A/ja active Granted
- 1985-04-15 IN IN287/CAL/85A patent/IN162169B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0571152B2 (ja) | 1993-10-06 |
EP0158181B1 (de) | 1987-09-16 |
US4657627A (en) | 1987-04-14 |
EP0158181A1 (de) | 1985-10-16 |
IN162169B (ja) | 1988-04-09 |
DE3560643D1 (en) | 1987-10-22 |
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