NL8301437A - Inrichting voor het vervaardigen van fotovoltaische inrichtingen. - Google Patents

Inrichting voor het vervaardigen van fotovoltaische inrichtingen. Download PDF

Info

Publication number
NL8301437A
NL8301437A NL8301437A NL8301437A NL8301437A NL 8301437 A NL8301437 A NL 8301437A NL 8301437 A NL8301437 A NL 8301437A NL 8301437 A NL8301437 A NL 8301437A NL 8301437 A NL8301437 A NL 8301437A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
substrate
chamber
channel
gas port
gas
Prior art date
Application number
NL8301437A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Energy Conversion Devices Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Energy Conversion Devices Inc filed Critical Energy Conversion Devices Inc
Publication of NL8301437A publication Critical patent/NL8301437A/nl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic System
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545—Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/168—Sealings between relatively-moving surfaces which permits material to be continuously conveyed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/075—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PIN type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/206—Particular processes or apparatus for continuous treatment of the devices, e.g. roll-to roll processes, multi-chamber deposition
    • 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
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S118/00—Coating apparatus
    • Y10S118/90—Semiconductor vapor doping
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/906—Seal for article of indefinite length, e.g. strip, sheet

Description

" V
i· 4
VO
Λ
Betr.: Inrichting .voor het .vervaardigen van fotovoltaïsche inrichtingen.
De uitvinding heeft 'betrekking op een inrichting voor het continu vervaardigen van fotovoltaïsche inrichtingen op een strook van magnetisch suhstraatmateriaal door opeenvolgende uit amorfe silicium legeringen "bestaande half geleiderlagen in elk van tenminste twee naast el-5 kaar gelegen.neerslagkamers neer te slaan. De samenstelling van elke amorfe laag is afhankelijk van de "bepaalde reactiegasbestanddelen, die aan elk van de neer slagkamers worden toegevoerd. De "bestanddelen, die aan de eerste neerslagkamer worden toegevoerd, worden zorgvuldig geregeld en geïsoleerd ten opzichte van de bestanddelen, die aan de naastge-10 legen neerslagkamer-worden toegevoerd. Meer in het bijzonder zijn de -neerslagkamers met elkaar verbonden door een betrekkelijk smal gaspoort-kanaal (1) via welk kanaal de strook van substraatmateriaal passeert; en (2) bestemd om de reactiegasbestanddelen, die aan de eerste neerslagkamer worden toegevoerd, te isoleren van de reactiegasbestanddelen, die 15 aan de naastgelegen neerslagkamer worden toegevoerd. Het is evenwel vastgesteld, dat ondanks de betrekkelijk kleine afmetingen van het gaspoort-kanaal, doteergasbestanddelen, die aan de tweede neerslagkamer worden toegevoerd, terugstremen naar of diffunderen in de naastgelegen eerste neerslagkamer, waardoor de in deze eerste neerslagkamer neergeslagen 20 laag wordt verontreindigd. Het wezen van de uitvinding is het reduceren van de afmetingen van het kanaal in de gaspoort, hetgeen dient om op een dienovereenkomstige wijze het terugstremen of de diffusie van doteergasbestanddelen te reduceren, waardoor de verontreiniging van de in de eerste neerslagkamer neergeslagen laag wordt verminderd.
25 Recentelijk zijn grote inspanningen verricht om processen te ontwikkelen voor het neerslaan van amorfe halfgeleiderlegeringen, die elk betrekkelijk grote gebieden kunnen omvatten, en welke kunnen worden gedoteerd voor het vormen van materialen van het p-type en n-type voor de vervaardiging van inrichtingen van het p-i-n-type, welke in hoofdzaak 30 equivalent zijn aan die, welke worden vervaardigd door hun kristallijne tegenhangers. Gedurende vele jaren was dit werk met amorfe silicium- of germaniumfilms praktisch onproductief in verband met de aanwezigheid daarin van microholten en losse bindingen, welke leiden tot een grote dichtheid van gelocaliseerde toestanden in de energiesprong. Initieel vond de 35 reductie van de gelocaliseerde toestanden plaats door een glimontladings- 8301437
è V
- 2 - " k
-*N
.neerslag van amorfe' siliciumf ilms, waarbij silaan '(SiH^) gas door een reactiebuis .werd .gevoerd, waarin bet gas .wordt ontleed:.door een radiofrequente . 8r .f.) glimontlading en op ·. een substraat. wordt neergeslagen bij een.substraattemperatuur van ongeveer 500 - 600° K (22T - 327° C).
5 .Het op. deze wij ze'op de substraat .neergeslagen materiaal is een intrinsiek amorf materiaal, dat uit silicium en waterstof bestaat. Voor bet verkrijgen van.een .gedoteerd amorf materiaal, wordt fosfinegas (Pïï^), voor een geleiding van . bet n-type, over diboraan (B^Hg) gas voor een geleiding van.bet p-type.vooraf met het silaangas gemengd en onder de-10 zelfde bedrijfsomstandigheden door de glimontladingsreactiebuis gevoerd. Het'op.deze wijze neergeslagen materiaal omvat naar verondersteld wordt, substitutionele·fosfor- of boordoteerstoffen en blijkt extrinsiek te zijn of van bet n- of p-geleidingstype te zijn. De waterstof in het silaan bleek bij een optimale temperatuur een combinatie aan te gaan met 15·· een groot aantal van de losse bindingen van bet silicium tijdens de glimontlading sneer slag, waardoor .de dichtheid van gelocaliseerde toestanden in de energiesprong aanmerkelijk werd gereduceerd en bet amorfe materiaal bet overeenkomstige kristallijne materiaal dichter benaderde.
Het is thans mogelijk sterk verbeterde amorfe siliciumlegeringen 20 te bereiden, welke op een significante wijze gereduceerde concentraties van gelocaliseerde toestanden in.de energiesprong daarvan bezitten, terwijl zij elektronische eigenschappen met hoge kwaliteit hebben, en wel door een glimontlading. Deze methode i.s volledig omschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.226.898; en door neerslag uit de dampfaze, zo-•25 als volledig is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.217.374. Zoals in deze octrooischriften is.beschreven, dient fluorine, dat aan de amorfe siliciumhalfgeleider wordt .toegevoerd,-om-.de dichtheid van de gelocaliseerde toestanden daarin aanmerkelijk te reduceren en vereenvoudigt dit de toevoeging van andere legeringsmaterialen, zoals germanium.
30 .Geactiveerd fluorine diffundeert gemakkelijk in en gaat een bin ding aan met amorfe silicium in een matrixlichaam, waarbij de dichtheid van de gelocaliseerde defecttoestanden daarin aanmerkelijk wordt gereduceerd. Dit omdat de kleine afmetingen van de fluorine-atomen het mogelijk maken, dat deze op een eenvoudige wijze in een amorfe siliciummatrix worden ge-35 ïntroduceerd. De fluorinebindingen met de losse bindingen van het silicium vormen een gedeeltelijk ionische, stabiele binding met flexibele bindings-. hoeken, hetgeen leidt tot een meer stabiele en meer doeltreffende compen- 8301437 4 ft - 3 - \ satie of wijziging, dan. kan worden .verkregen door waterstof, of andere condenserende èf wijzigende middelen, welke vroeger werden toegepast. Fluorine wordt beschouwd als een meer doeltreffend compensatie- of wij-zigingselement dan waterstof, wanneer dit alleen wordt gebruikt of met 5 waterstof wordt gebruikt in verband met de bijzonder geringe afmetingen daarvan, de grote reactiviteit, de specificiteit bij chemische binding, en doordat het materiaal de grootste elektro-negativiteit heeft.
De compensatie kan worden verkregen met fluorine, alleen of in combinatie met waterstof, bij .het toevoegen van een dergelijk ele- 10. . ment of elementen in zeer kleine hoeveelheden (bijvoorbeeld fracties van êên atoomprocent). De hoeveelheden fluorine en waterstof, welke bij voorkeur worden gebruikt, zijn evenwel veel groter dan deze kleine percentages, waardoor het mogelijk is, dat de elementen een silicium-waterstof-fluorinelegering vormen. Derhalve kunnen legeringshoeveelheden 15 van fluorine en waterstof bijvoorbeeld in een gebied van 0,1 - 5 procent of meer worden toegepast. De op deze wijze gevormde legering heeft een geringere dichtheid aan defecttoestanden in de energiesprong dan kan worden verkregen door het uitsluitend neutraliseren van losse bindingen en soortgelijke defecttoestanden. Meer in het bijzonder blijkt het, dat 20 door het gebruik van grotere hoeveelheden fluorine een nieuwe structurele configuratie van een amorf siiicium-bevattend materiaal wordt verkregen en de toevoeging van andere legeringsmaterialen, zoals germanium, wordt vereenvoudigd. Fluorine is, behalve dat het de bovengenoemde eigenschappen bezit, een organisator van locale structuur in de silicium-be-25 vattende legering via inductieve en ioneneffecten. Fluorine beïnvloedt ook de binding van waterstof doordat het de dichtheid van de defecttoestanden, waaraan door waterstof normaliter- wordt bijgedragen, verlaagt . De ionenfunctie, welke fluorine bij een dergelijke legering vervult, is een belangrijke factor in termen van de dichtstbij zijnde na-30 buurrelaties.
Het concept van het gebruik van meervoudige cellen om het rendement van een fotovoltaische inrichting te verbeteren, is tenminste reeds in 1955 besproken door E. D. Jackson in het Amerikaanse oetrooi-schrift 2.9^-9-^98. Bij de daarin beschreven meervoudige c eist els els werd 35 gebruik gemaakt van kristallijne halfgeleiderinrichtingen met p-n-junctie. In wezen is het concept gericht op het gebruik van inrichtingen met verschillende energiesprong.teneinde op een meer doeltreffende wijze ver- 8301437
V
V ζ - k - 'schillende.gedeelten y an·. hetzohnespectrum'op.te zamelen,en.de openketenspanning (Voc)-te;.vö?groten'. .De tandemeelinrichting.bezit twee of meer.cellen, waarbij.het licht in.serie door elke.cel.wordt gericht, met'.een' materiaal .met' grote energièsprong, gevolgd door. een materiaal 5 met kleinere energièsprong voor het absorberen van het licht, dat door de eerste cel of laag wordt doorgelaten.. Door de opgewekte stroom uit elke.cel in.hoofdzaak aan elkaar aan tè passen, wordt de totale openketenspanning vergroot zonder dat .de kortsluitstroom praktisch wordt .verkleind.
10 Er zijn velé publikaties over kristallijne, gestapelde cellen na het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift verschenen en meer re-.centelijk, is aan aantal artikelen gepubliceerd, dat zich bezit houdt met Si-H-materialen in gestapelde.cellen* Zo heeft Marfaing voorgesteld in gestapelde cellen gebruik'te maken van uit silaan neergeslagen amorfe 15· Si-Ge-legeringên, doch hij meldt niet de realiseerbaarheid hiervan.
. (Y. Marfaing, Proc. 2e European Gonnmmities Photovoltaic Solar Energy Conf.,.Berlijn, West Duitsland, pag. 28j, (1979)}.
Hamakawa en anderen hebben.de.voorkeur van het gebruik van Si-ïï in. een configuratie gerapporteerd, welke hier zal worden gedefinieerd 20 als een meervoudige cel van het cascadetype. De cascadecel wordt hierna betiteld als een meervoudige cel zonder dat daartussen een scheidings-of isolatielaag aanwezig is. Elk van de cellen werd vervaardigd uit een Si-H-materiaal met dezelfde energiesprong in een p-i-n-junetieconfi-guratie. Men heeft getracht.de kortsluitstroom (J ) aan te passen door
SC
25 de dikte van de cellen in de serielichtbaan te vergroten. Zoals was te verwachten nam de totale Yoc. van. de inrichting toe en was deze evenredig met het aantal cellen.
In.een recent rapport over het verhogen van het celrendementvan zonnecellen met meervoudige junctie (gestapelde zonnecellen) bestaande 30 uit amorf silicium, dat op de bovenbeschreven wijze uit silaan is neergeslagen, is vermeldt, dat "(g)ermanium een schadelijke verontreiniging blijkt te zijn bij Si:H, waarbij de J daarvan exponentieel wordt ver-
• SC
laagd bij toenemende Ge...'1. Uit hun.werk, evenals uit het werk van Carlson, Marfaing en Hamakawa, hebben zij geconcludeerd, dat legeringen 35 van amorf silicium, germanium en waterstof ’’slechte fotovoltaïsche -eigenschappen hebben vertoond1’ en dat. .derhalve ’’nieuwe fotovoltaïsche filmcelmaterialen moeten.worden gevonden, die een spectraalresponsie bezitten bij ongeveer 1 micron voor doeltreffende, gestapelde celcombi- 8301437 -5-
* V
. c naties met.een Si:H." (J-. J. ïïanak, B. Faughnan, V. .Korsun, en J. P. Pellican, aangeboden op.de l4e IEEE Photovoltaic Specialistst Conference, San Diego, Californië, J — 10. januari 1900)-
Tengevolge van de gunstige eigenschappen, welke worden verkre-5 gen door het introduceren van fluorine, omvatten amorfe legeringen, welke worden gebruikt voor het vervaardigen van meervoudige cellen van het cascadetype, thans fluorine om de dichtheid van gelocaliseerde toestanden te reduceren zonder dat de elektronische eigenschappen van het materiaal op een schadelijke wijze worden-beïnvloed. Verder kan (kunnen) 10 een de energiesprong instellend element (elementen), zoals germanium en koolstof, worden geactiveerd en volgens de dampneerslagmethode, spetteren of glimontladihgsprocessen worden toegevoegd. De energiesprong wordt ingesteld, zoals voor bepaalde inrichtingstoepassingen nodig is, door de vereiste hoeveelheden van een of meer van . de instelelementen in de neer-15 . geslagen legeringscellen in tenminste het de fotostroom opwekkende gebied daarvan -te introduceren. Aangezien het, de energiesprong instellende element (elementen) in de cellen wordt ingebracht zonder dat in hoófd-zaak schadelijke toestanden ontstaan, in verband met de invloed van fluorine, behoudt de cellegering goede elektronische eigenschappen en een 20 goede fotogeleiding wanneer het instelelement (elementen) wordt toegevoegd om de golflengtekarakteristieken van de inrichting voor een bepaalde fotoresponsietoepassing te kiezen. Door het toevoegen van waterstof, hetzij met fluorine hetzij na het neerslaan, kan de met fluorine gecompenseerde of gewijzigde legering verder worden verbeterd. Het op-25 nemen van waterstof na het neerslaan is gunstig wanneer het gewenst is gebruik te maken van de hogere neerslagsubstraattemperaturen, welke mogelijk worden gemaakt door fluorine. -
Het is duidelijk, dat het van commercieel belang is, dat men in staat is fotovoltaïsche inrichtingen in massa te vervaardigen. In 30 tegenstelling met kristallijn silicium, dat beperkt is tot "batch"-behandeling voor de vervaardiging van zonnecellen, kunnen amorfe sili-ciumlegeringen in meervoudige lagen over substraten met groot oppervlak worden neergeslagen voor het vormen van zonnecellen in een continu be~ handelingsstelsel met groot volume. Continue behandelingsstelsels van 35 dit type zijn bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvragen Serial Ho. 151.301, 2W-.386, 2^0.^93, 306.1½ en 359.825. Zoals in deze octrooiaanvragen is beschreven, kan een substraat continu door een reeks 8301437 - 6 - neerslagkamers, worden..gevoerd, waarbij elke kamer is .toegewezen aan het neerslaan van.een'.bepaald materiaal. Bij .het .-vervaardigen van een zonnecel .met.een. configuratie -van.het p-i-n-type,-dient.de.eerste kamer voor het.neerslaan van.een amorfe siliciumlegëring van.het p-type, de twee-5 de kamer voor .het .neerslaan van een'intrinsieke, amorfe siliciumlege-ring en de derde kamer voor het neerslaan van een amorfe siliciumlegëring van het n-type. Aangezien elke neergeslagen legering, en meer in het bijzonder de intrinsieke legering, een grote zuiverheid moet hebben, wordt de neerslageangeving in de intrinsieke neer slagkamer geïsoleerd ten op-/ 10 . zichte van de doteerbestanddelen in de andere kamers teneinde een diffusie van doteerbestanddelen naar de intrinsieke kamer te beletten. In de bovengenoemde octrooiaanvragen, waarbij de stelsels in hoofdzaak betrekking hebben op de vervaardiging van fotovoltaïsche cellen, vindt de isolatie tussen de kamers plaats hetzij door gebruik te maken van gas-.15 poorten, welke een inert gas om de substraat voeren wanneer de substraat deze poorten passeert, of door gaspooren, welke een.unidirektionele • stroom van het reactiegasmengsel tot stand brengen, dat in de intrinsieke neerslagkamer aan de doteerneerslagkamers wordt toegevoerd. De verbeterde, magnetische gaspoort volgens de uitvinding leidt tot een gereduceerd 20 . kanaal tussen de kamers, dat voert tot een aanmerkelijke vermindering van (1)..verontreinigingen, welke uit.de doteerneerslagkamers diffunderen of terugstromen naar de intrinsieke neerslagkamer, en (2) de vervorming van het substraatmateriaal, waardoor krassen van het substraatmateriaal wordt gereduceerd en wordt bijgedragen tot .de vervaardiging van meer doeltref-25 fende fotovoltaïsche inrichtingen. Er wordt op gewezen, dat met de kamers voor het neerslaan van de amorfe lagen andere kamers kunnen zijn verbonden. Zo kan een kamer,.waarin de transparante, geleidende oxydelaag (welke later zal worden besproken) op de bovenste amorfe legeringslaag . wordt aangebracht, met de uiteindelijke neerslagkamer worden verbonden.
30 Aangezien het duidelijk is, dat het ongewenst is, dat (1) bestanddelen uit.de transparante, geleidende oxydekamer. terugstromen naar of diffunderen in de doteerkamer, en (2) de substraatmateriaalplaat in de transparante, geleidende oxydekamer, wordt de magnetische gaspoort volgens de uitvinding ook toegepast, tussen de transparante, geleidende oxyde-35 kamer en de uiteindelijke dot eer neer slagkamer. In .verband daarmede verdient het de voorkeur de magnetische gaspoort .toe .te passen tussen alle kamers van de inrichting, welke.met elkaar zijn.verbonden voor het conti- 8301437 • » - 7 - nu vervaardigen van amorfe fotovoltaïsché inrichtingen.
De uitvinding heeft betrekking op een verbeterde gaspoort voor het in hoofdzaak reduceren van het terugstromen van reactiegasbestandde-len uit een van een paar naast elkaar gelegen, geïsoleerde neerslagka-5 mers naar de andere van het paar. De gaspoort is van het algemene type, welke een betrekkelijk smal kanaal omvat, via welk. kanaal een substraat zich vanuit de eerste van de naast elkaar gelegen neerslagkamers, waarin een eerste laag op een zijde van de substraat wordt neergeslagen, naar de tweede van de neer slagkamers-beweegt, waarin een tweede laag op de 10 eerste laag wordt neergeslagen. Het kanaal wordt bepaald door langwerpige boven- en onderwanden en betrekkelijk korte zijwanden. De eerste neerslagkamer omvat een eerste leiding, via welke leiding tenminste êên reactiegasbestanddeel bij het plasmagebied wordt geïntroduceerd en de tweede neerslagkamer omvat eveneens een leiding, via welke lei-15. ding tenminste êên extra reactiegasbestanddeel, dat niet in de eerste neerslagkamer wordt geïntroduceerd, bij .het plasmagebied wordt geïntroduceerd. De eerste neerslagkamer is verder voorzien van een tweede leiding bij de ingang van het kanaal voor het toevoeren van waterstof, argon of een ander inert gas aan het voorste.uiteinde van de gaspoort.
20 Een evacuatiepamp werkt samen met elk van de neer slagkamers. De eerste kamerpamp dient om in hoofdzaak alle van de tenminste een reaetiegasbe-standdelen, die aan het plasmagebied daarvan worden toegevoerd, te verwijderen. De tweede kamerpomp' dient voor het verwijderen van in hoofdzaak alle van de tenminste êên extra reactiegasbestanddelen, welke aan 25 het plasmagebied daarvan worden toegevoerd. Een tweede evacuatiepamp kan bij het achterste uiteinde van de gaspoort worden opgesteld voor het afvoeren van de inerte gassen.- - *
De gaspoort wordt verbeterd door het toevoegen van een mechanisme, dat bestemd is om de niet-gelaagde zijde van een magnetisch aantrek-30 bare substraat, die zich door .het kanaal beweegt, zonder fysisch contact te maken met de gelaagde zijde van de substraat, in glijcontact te brengen met een van de bovenste en onderste kanaalwanden, zodat de afstand tussen de bovenste en onderste kanaalwanden kan worden verkleind zonder dat het gelaagde substraatoppervlak het andere van de bovenste en 35 onderste kanaalwanden contacteert. De gereduceerde kanaalopening leidt tot een gereduceerde-terugstroom van .reactiegasbestanddelen uit de tweede neerslagkamer naar de naastgelegen eerste neerslagkamer.
8301437 --8-
Bij voorkeur is de kanaalwand, welke in aanraking is met de magnetische substraat, een borosilicaatglasplaat met geringe wrijving en kleine thermische geleiding. De substraat wordt vervaardigd uit een magnetisch materiaal en wordt in glij contact met de glasplaat gehouden 5 door een magnetisch veld, dat wordt opgewekt door een aantal keramische magneten, die van elkaar zijn gescheiden door een aantal niet-magnetische afstandsorganen.
Een eerste oogmerk van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een verbeterde gaspoort voor het in hoofdzaak reduceren 10 van het terugstromen van gassen uit een kamer van een neerslaginrich-ting naar een naastgelegen kamer. De gaspoort omvat een betrekkelijk smal kanaal via welk kanaal een substraat zich vanuit de eerste kamer, waarin een eerste laag op êên zijde van de substraat wordt neergeslagen, naar de tweede kamer beweegt, waarin de tweede laag op de eerste laag 15 wordt neergeslagen. Het kanaal wordt bepaald door een paarllangwerpige, tegenover elkaar gelegen, bovenste en onderste wanden en een paar betrekkelijk korte, tegenover elkaar· gelegen zijwanden. De eerste kamer omvat organen voor het introduceren van tenminste êên gas aan de kamer, de tweede kamer omvat organen voor het toevoeren van tenminste êên extra 20 gas aan deze kamer en er zijn organen, welke met de kamers samenwerken om de gassen uit de kamers af te voeren. De verbeterde gaspoort wordt gekenmerkt door organen om de niet-gelaagde zijde van de substraat, welke . zich door het kanaal. beweegt, in glij contact te brengen met een van de langwerpige kanaalwanden teneinde de afstand tussen de bovenste en on-25 derste kanaalwanden te verminderen zonder dat het gelaagde substraat- oppervlak in aanraking komt met de andere langwerpige kanaalwand teneinde de terugstroom van gassen uit de tweede kamer. via_het gaspoortkanaal te reduceren.
Een tweede doel van de uitvinding is het verschaffen van een 30 verbeterde gaspoort, .welke dient om een paar naast elkaar gelegen neer-slagkamers met elkaar te verbinden, welke gaspoort is voorzien van een betrekkelijk sma.l kanaal, via welk kanaal een strook van substraatma-teriaal continu vanuit de eerste neerslagkamer, waarin een gedoteerde amorfe siliciumlegeringslaag op êên zijde van de substraat wordt neer-35 geslagen, naar de tweede neer slagkamer te bewegen, waarin een intrinsieke amorfe siliciumlegeringslaag op de eerste laag wordt neergeslagen. Het kanaal wordt bepaald door een paar transparante, langwerpige, tegen- 8301437 - 9 - over elkaar gelegen "bovenste en onderste wanden en een paar tegenover elkaar gelegen betrekkelijk korte zijwanden. De verbeterde gaspoort is gekenmerkt door organen, welke bestemd zijn voor het opwekken van een magnetisch veld om de niet-gelaagde zijde van een strook van substraat-5 materiaal, welke zich door het kanaal beweegt, in glijcontact te brengen met een van de langwerpige wanden teneinde de afstand tussen de langwerpige kanaalwanden te reduceren zonder dat het gelaagde oppervlak van de strook van substraatmateriaal, dat zieh door het kanaal beweegt, in aanraking komt met de andere langwerpige kanaalwand.
10 De uitvinding zal onder staand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van een fotovoltaïsche tandeminriehting, voorzien van een aantal cellen van het p-i-n-type, waarbij elke laag van de cellen volgens de uitvinding bestaat uit een 15 amorfe half geleider legering; " fig. 2 een schematische voorstelling van een van een aantal kamers voorzien glimontladingsneerslagstelsel, bestemd voor het continu vervaardigen van de in fig. 1 afgebeelde fotovoltaïsche inrichtingen; fig. 3 een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van een magnetische 20 gaspoort, waarin de opstelling van de keramische magneten in een holte in het bovenste blok van de gaspoort volgens de uitvinding is aangegeven; fig. b een bovenaanzicht van de gaspoort volgens fig. 3, waarbij met stippellijnen de scheidingsorganen zijn aangegeven, welke ertoe bijdragen het magnetische veld op te wekken, dat volgens de uit-25 vinding op een gunstige wijze wordt benut; en fig. 5 een schematische voorstelling van een strook van substraatmateriaal, welke zich .door .het gaspoortkanaal volgens de uitvinding . beweegt en waarbij .de configuratie van de bovenste gaspoortwand is aangegeven.
30 I. De fotovoltaïsche cel
Onder verwijzing naar de tekening en meer in het bijzonder fig. 1,. is een fotovoltaïsche cel van het tanden- of cascadetype, gevormd uit opeenvolgende p-i-n-lagen, die elk een amorfe halfgeleider-legering omvatten, in het algemeen aangeduid met 10. Het is voor de ver-35 vaardiging van dit type fotovoltaïsche inrichting, waarbij amorfe lege-ringslagen continu op een zieh bewegende strook van substraatmateriaal in opeenvolgende geïsoleerde neerslagkamers worden neergeslagen, dat de 8301437 - 10 - verbeterde gaspoorten volgens de uitvinding zijn ontwikkeld.
Meer in bet bijzonder toont fig. 1 een aantal fotovoltalsche inrichtingen van het p-i-n-type, zoals zonnecellen 12a» 12b en 12c. On-’ der de onderste cel 12a bevindt zich een substraat 11, welke transparant 5 kan zijn of uit een folie met een metaaloppervlak kan bestaan. Ofschoon bepaalde toepassingen een dunne oxydelaag en/of een reeks van basiscontacten voor het toevoeren van het amorfe materiaal kunnen vereisen, omvat de uitdrukking "substraat” hier niet slechts een buigzame film, doch tevens eventuele· elementen, die daaraan door een voorafgaande be-10 handeling zijn toegevoegd.· Hormaliter bestaat het substraatmateriaal 11 uit roestvrij staal, aluminium, tantaal, molybdeen of chroom.
Elk van de cellen 12a, 12b en 12c wordt vervaardigd met een amorf legeringslichaam, dat tenminste een siliciumlegering bevat. Elk van de legeringsliehamen omvat een . gebied of laag 20a, 20b en 20c met 15 een geleiding van het n-type, een intrinsiek gebied of een intrinsieke laag 18a, 18b en 18e, en een gebied of laag 16a, 16b en 16c met een geleiding van het p-type. Zoals aangegeven, is de cel 12b een tussenge-legen cel en, zoals aangegeven in fig. 1, kunnen volgens de uitvinding verdere tussengelegen cellen op de weergegeven cèllen worden opgestapeld. 20 .Voorts zijn, ofschoon tandemcellen van het p-i-n-type zijn weergegeven, de gaspoorten volgens de uitvinding evenzeer geschikt om te worden toegepast bij een inrichting met een aantal kamers, welke geschikt is voor het vervaardigen van tandemcellen van het n-i-p-type door eenvoudig de volgorde van het neerslaan van de laag van het n-type en p-type op de 25 substraat om te keren.
Voor elk van de cellen 12a, 12b en 12c zijn de lagen van het p-type gekenmerkt door legeringslagen, die licht absorberen en een grote geleiding hebben. De intrinsieke legeringslagen zijn gekenmerkt door een ingestelde golflengtedrempel voor.zonnefotoresponsie, een grote licht-30 absorptie, een geringe donkergeleiding en een grote fotogeleiding, en deze lagen omvatten voldoende hoeveelheden van een, de energiesprong instellend element of elementen, om de energiesprong voor de bepaalde celtoepassing optimaal te maken. Bij voorkeur worden de intrinsieke lagen wat energiesprong betreft, zodanig ingesteld, dat de cel 12a de geringste energie-35 sprong, de cel 12c de grootste energiesprong en de cel 12b een energiesprong tussen de andere twee bezit. De lagen van het n-type zijn gekenmerkt door legeringslagen met een geringe lichtabsorptie en een grote 8301437 * * - 11 - geleiding. De dikte van.de lagen van liet n-type kan liggen in het gehied van ongeveer 25 tot 100 Angstrom.. De dikte van de vat energiesprong betreft ingestelde, amorfe, intrinsieke legeringslagen kan liggen tussen ongeveer 2000 en 3000 Angstrom. De dikte van de lagen van het p-type kan 5 liggen tussen 50 tot 200 Angstrom. Tengevolge van de geringe diffusie-lengte van de gaten, zullen de lagen van het p-type in het algemeen zo dun mogelijk zijn. Voorts zal de buitenste laag, hier de laag 20c van het n-type, zo dun mogelijk zijn cm een absorptie van licht te vermijden en behoeft deze niet de, de energiesprong instellende elementen te be-10 vatten.
Het is duidelijk, dat na het neerslaan van de halfgeleiderle-geringslagen een vérdere neerslagstap kan worden uitgevoerd in een afzonderlijke omgeving of als een deel van de continue vervaardigings-inrichting. Bij deze stap wordt een TC0 (transparante geleidende ozyde)-15 laag 22 toegevoegd, welke laag bijvoorbeeld kan bestaan uit indium tinoxyde (ITO), cadmium stannaat (Cd^SnO^), of gedoteerd tinozyde (SnO^). Ofschoon een elektroderooster 2b aan de inrichting kan worden toegevoegd, is voor een tandemcel met een voldoend klein oppervlak, de TCO-laag 22 in het algemeen voldoende geleidend, zodat het rooster 2k niet nodig is. Indien 20 de tandemcel een voldoend groot oppervlak heeft of indien de geleiding van de TCO-laag 22 onvoldoende is, kan het rooster 2b op de laag 22 worden geplaatst om de dragerbaante verkorten en het geleidingsrendement daarvan te vergroten.
II. De meervoudige gTimontladingsneerslagkarners 25 In fig. 2 vindt men een schematische weergave van een meer voudige glimontladingskamerneerslaginrichting voor het continu vervaardigen van fotovoltaisehe tandemcellen, welke _boven zijn beschreven, en welke inrichting in het algemeen is aangeduid met 26. De inrichting 26 omvat een aantal geïsoleerde, toegewezen neerslagkamers, waarbij elke 30 kamer volgens de uitvinding door een gaspoort met een andere kamer is verbonden.
De inrichting 26 is bestemd voor het vervaardigen van een groot volume van amofe fotovoltaisehe cellen met groot oppervlak met een p-i-n-configuratie op het neerslagoppervlak van een substraatmateriaal 11, dat 35 continu door de inrichting wordt gevoerd vanuit een substraattoevoer-kern 11a. naar een substraatopneemkern 11b. Teneinde de amorfe legerings-lagen neer te slaan, welke nodig zijn voor het vervaardigen van een 8301437 -12.- » tandemcel met de p-i-n-configuratie, omvat de inrichting 26 tenminste een drietal neerslagkamers, waarbij elk drietal is voorzien van een eerste neerslagkamer 28, waarin een amorfe legeringslaag met een geleiding van het p-type op het neerslagoppervlak van de substraat 11 wordt neer-5 geslagen wanneer de substraat 11 deze kamer passeert, een tweede neer-slagkamer 30, waarin een intrinsieke, amorfe legeringslaag op de legeringslaag van het p-type op het neerslagoppervlak van de substraat 11 wordt neergeslagen wanneer de substraat 11. deze kamer passeert, en een derde neerslagkamer 32 waarin een legeringslaag met een geleiding van het 10 n-type op de intrinsieke laag op het neerslagoppervlak van de substraat r 11 wordt neergeslagen wanneer de substraat 11 deze kamer passeert.
Het is duidelijk, dat (1) ofschoon een drietal neerslagkamers is beschreven, verdere drietallen of verdere individuele kamers aan de inrichting kunnen worden toegevoegd om de inrichting het vermogen te geven 15· fotovoltaïsche cellen met een willekeurig aantal amorfe lagen te vervaardigen; (2) de gaspoorten volgens de uitvinding ook kunnen worden toegepast in een omgeving met bijvoorbeeld twee naast elkaar gelegen kamers, waarin een t enigs tremen of kruiselings verontreiniging van gassen tussen deze kamers moet worden belet; (3) ofschoon bij de voor-20 keursuitvoeringsvorm het substraatmateriaal is weergegeven en beschreven als een continue strook van magnetisch materiaal, de uitvinding ook kan worden toegepast voor het neerslaan van opeenvolgende lagen op discrete, magnetische substraatplaten, welke continu door het aantal neerslagkamers kunnen worden gevoerd; (b) aangezien de lengte van de bewe-25 gingsbaan van de substraat door individuele neerslagkamers evenredig is met de dikte van de laag van het p-type of de intrinsieke laag of de laag van het n-type, neergeslagen in een bepaalde kamer, de lengte van de bewegingsbaan van de substraat door een individuele neerslagkamer kan worden vergroot of verkleind teneinde een laag met . een gewenste dikte 30 op de substraat neer te slaan; en (5) ofschoon niet aangegeven, andere kamers (zoals een kamer voor het toevoegen van een TCO-laag op de bovenste doteermiddellaag van de fotovoltaïsche inrichting) met de glimont-ladings inrichting 26 door de magnetische gaspoort volgens de uitvinding kan worden verbonden.
35 Wanneer de inrichting 26 wordt gebruikt voor het vervaardigen van fotovoltaïsche tandemcellen van het p-i-n- of n-i-p-type, worden .verdere drietallen neerslagkamers met het drietal neerslagkamers, aan- 8301437 -13.- • ' gegeven in fig. 2, verbonden. In die gevallen omvat de inrichting 26 verder een tussehkamer (niet weergegeven) om het reactiegasmengsel van het n-type, dat door de derde neerslagkamer 32 stroomt, en het re-aetiegasmengsel van het p-type, dat door de eerste neerslagkamer van 5 het volgende drietal stroomt, ten opzichte van elkaar te isoleren.
Elke neerslagkamer 28, 30 en 32 van het drietal dient voor het neerslaan van een enkele, amorfe siliciumlegering door glimontladings-neerslag op de magnetische substraat 11. Hiertoe omvat elk van de neerslagkamer s 28, 30 en 32 een kathode 3^a, 3¾ respectievelijk 3^c, een 10 gastoevoerleiding 36a, 36b respectievelijk 36c, een radiofrequentie-generator 38a, 38b respectievelijk 38c, en een aantal stralingsver-warmingselementen JfOa, ^0b respectievelijk ^0c.
De toevoerleidingen 36a - 36c behoren bij de respectieve kathoden 3ta - 3^c teneinde reactiegasmengsels toe te voeren aan de plasma-15 gebieden, die in elke neerslagkamer 28, 30 en 32 worden gevormd tussen de kathoden en de substraat 11, welke zich daarlangs beweegt. Ofschoon de toevoerkern 11a. van het magnetische substraatmateriaal 11 is weergegeven als roteerbaar ©pgesteld in de eerste neerslagkamer 28, en de op-neemkem-11b van het substraatmateriaal is weergegeven als roteerbaar 20 opgesteld in de derde neerslagkamer 32, is heb duidelijk, dat de toevoerkern 11a. en de opneemkern 11b volgens de uitvinding kunnen worden opgesteld in andere kamers, die met het weergegeven drietal kamers zijn verbonden.
De radiofrequentiegeneratoren 38a - 38c werken in combinatie , 25 met de kathoden 3^a - 3^c, de stralingsverwarmingsinrichtingen hOa - kOc en de geaarde substraat 11 voor het vormen van de plasmagebieden doordat de elementaire reactiegassen, die aan de neerslagkamers 28, 30 en 32 worden toegevoerd, in neerslagspeciës worden gedissieieerd. De neer-slagspeciës worden dan als amorfe siliciumlegeringslagen op de subs-30 straat 11 neergeslagen.
Voor het vormen van de in fig. 1 af geheelde fotovoltaxsche cel 10 wordt een amorfe siliciumlaag van het p-type op de substraat 11 in de neerslagkamer 28 neergeslagen, een intrinsieke, amorfe siliciumlegerings-laag op de laag van het p-type in de neerslagkamer 30 neergeslagen en 35 een amorfe siliciumlegeringslaag van het n-type op de intrinsieke laag in de neerslagkamer 32 neergeslagen. Dientengevolge slaat de inrichting 26 tenminste drie amorfe siliciumlegeringslagen neer op de substraat 11, ---ai 8301437 » - 1U - waarbij de intrinsieke laag, die in de neerslagkamer 30 wordt neergeslagen, in samenstelling verschilt van de lagen, die in de neerslag-kamers 28 en 32 worden neergeslagen en wel door de afwezigheid van tenminste een element, dat het doteermiddel of de doteerspeciës zal worden 5 genoemd.
Het is essentieel, dat de legeringslagen, die op de magnetische substraat 11 worden neergeslagen, .een grote zuiverheid hebben om foto-voltaxsche inrichtingen 10. met een dienovereenkomstig hoog rendement te vervaardigen. Het is derhalve nodig te voorzien in organen om de in-10. trinsieke neerslagkamer 30, waarin slechts intrinsieke gassen voor het vormen van de intrinsieke legeringslaag worden toegevoerd, te isoleren ten opzichte van de^doteerneerslagkamers 28 en 32, waarin de doteer-speciësgassen worden geïntroduceerd. Ofschoon de isolatie voldoende moet.zijn om te voorzien m een verhouding van tenminste 10 in de con-15 centratie van de intrinsieke gassen in de neerslagkamer 30 ten opzichte van de doteerspeciësgassen· in de doteerneerslagkamer 28 en 32, zal hoe groter.de isolatie is, de inrichtingtes te meer efficiënt zijn.
III. De gaspoOften
Volgens de uitvinding verkrijgt men de vereiste isolatie van 20 de intrinsieke gassen in de intrinsieke.neerslagkamer 30 ten opzichte van de doteerspeciësgassen in de doteerneerslagkamers 28 en 32 ten dele door het tot stand brengen van een unidireetionele stroom (in de richting van de pijl hk) vanuit de intrinsieke neerslagkamer 30 naar elk van de dot eerneer slagkamer s 28 en 32. Zoals uit fig. 2 blijkt, staat de 25 intrinsieke neerslagkamer 30 in communicatie met.de doteermiddelneer-slagkamers 28 en 32 via gaspoorten, weergegeven als gleuven k2a en kZb, welke zodanig zijn gedimensioneerd, dat de substraat 11 zich via een kanaal U3 daarin kan.bewegen wanneer de substraat zich continu vanuit de toevóerkern 11a, via de neerslagkamers 28, 30 en 32 naar de opneemkern 30 11b. beweegt. Tot nu toe werden de afmetingen van de gaspoorten 42a en k2b zodanig gekozen, dat deze zo klein mogelijk waren teneinde een diffusie in achterwaartse richting of terugstroom van de doteerspeciësgassen uit de doteerneerslagkamers 28 en 32 naar de intrinsieke neerslagkamer 28 te.beletten, terwijl de afmetingen tegelijkertijd zodanig wer-35 den gekozen, dat zij voldoende groot waren om het mogelijk te maken, dat het gelaagde sub straat oppervlak kon passeren zonder door de wanden van het kanaal te. worden gekrast. .Derhalve brengt het ontwerp van de gaspoorten, 8301437 - 15 - zoals 42a en 42b een compromis met zich mede. Het kanaal door de gaspoorten moet voldoende groot zijn om (1) een contactvrij passeren van het gelaagde oppervlak van de substraat 11 door de poorten mogelijk te maken en (2) een diffusie of terugstromen van reactiegassen uit de intrinsieke 5 neerslagkamer 30 via de poorten te beletten. De uitvinding beoogt de afmetingen van het gaspoortkanaal tot een mim'mum terug te brengen zonder dat het gelaagde substraatoppervlak wordt gekrast. Er wordt, opnieuw op gewezen, dat ofschoon de uitvinding in hoofdzaak betrekking heeft op het beletten van een verontreiniging van de intrinsieke legeringslaag door 10 doteerlegeringsbestanddelen, de doteerlegeringslagen ook kunnen worden beschermd tegen een beveiliging door gebruik te maken van de magnetische gaspoort volgens de‘uitvinding om de doteerneerslagkamers en naastgelegen kamers met elkaar te verbinden, in welke laatste bijvoorbeeld (1) een TCO-laag op de bovenste doteerlaag wordt neergelagen, of (2) het mag-15 netrische substraatmat eriaal wordt gereinigd voordat dit de neerslagka-mers binnentreedt. Door gebruik te maken van de magnetische gaspoort zal ook een bijdrage worden geleverd tot het beletten van een wafelvorming van de substraat in deze andere kamers.
Teneinde een diffusie van de intrinsieke reactiegassen uit de _ 20 intrinsieke neerslagkamer 30 naar de doteerneerslagkamers 28 en 32 via de gaspoorten 42a en 42b te beletten, worden de neerslagkamer 28 met p-doteermiddel en de neerslagkamer 32 met n-doteermiddel op een lagere, inwendige druk gehouden dan de intrinsieke neerslagkamer 30. Hiertoe kan elke neerslagkamer worden voorzien van automatische smoorkleppen, pom-25 pen en manometers (niet weergegeven). Elke smoorklep is verbonden met een respectieve neerslagkamer en met een respectieve pomp teneinde een overschot aan verbruikte neerslagbestanddelen. ui£_de neerslagkamers te verwijderen. Elke absolute manometer is verbonden met de respectieve neerslagkamer en een respectieve klep van de smoorkleppen teneinde de druk 30 in de neerslagkamers te regelen. Meer in het bijzonder wordt de druk in de doteerneerslagkamers 28 en 32 bij voorkeur op een waarde van bij benadering 0,55 torr gehouden, terwijl de druk in de intrinsieke neerslagkamer 30 bij voorkeur op een waarde van bij benadering 0,6 torr wordt gehouden. Derhalve wordt tussen de doteerneerslagkamers 28 en 32 en de 35 intrinsieke neerslagkamer-30 een drukverschil opgebouwd en onderhouden teneinde te voorzien in een in hoofdzaak unidirectionele gasstroom via de intrinsieke neerslagkamer 30.
8301437 - 16 -
Bij de vo or keur suitvo er ing svorm volgens de uitvinding omvatten de intrinsieke gassen de intrinsieke uitgangsmaterialen, waaruit de drie neergeslagen amorfe siliciumlegeringslagen worden verkregen. De intrinsieke uitgangsgassen kunnen "bijvoorbeeld silicium tetrafluoride-5 gas (SiP^) plus waterstofgas, silicium tetrafluoridegas plus silaan- gas (SiH^), silicium tetrafluoridegas alleen of silaangas alleen omvatten. De intrinsieke' uitgangsmateriaalgassen worden aan de leiding 36b toegevoerd en derhalve aan de intrinsieke neerslagkamer 30 toegevoerd met een snelheid, die in samenwerking met de snelheid, waarmede de reinigings-10. gassen worden geïntroduceerd, ervoor zorgt, dat (1) de unidirectionele stroom door de gaspoorten 42a en tób aanwezig is, (2) de intrinsieke gassen in de doteerneerslagkamers 28 en 32 worden onderhouden en (3) èen terugstromen of diffunderen van de doteermiddelgassen in de intrinsieke neerslagkamer 30 in hoofdzaak wordt belet.
15 De doteerspeciësgassen, welke nodig zijn voor het verschaffen van de legeringslagen van het p- of n-type in de doteerneerslagkamers 28 en 32 worden respectievelijk via de leidingen 36a en 36c geïntroduceerd. De concentratie van de doteerspeciësgassen, welke in de neerslagkamer 28 met p-doteermiddel nodig zijn voor het vervaardigen van de 20 legeringslaag van het p-type, bedraagt ongeveer 0,1 atoomprocent. Dit doteerspeciësgas kan bijvoorbeeld boor zijn, dat in de vorm van diboraan-gas (Bgïïg) wordt geïntroduceerd. Voor het verschaffen van een legeringslaag van het p-type met een grotere energiesprong, kunnen ook elementen, zoals stikstof, koolstof of zuurstof worden toegevoerd.
25 De concentratie aan doteerspeciësgassen, die in de n-doteer- neerslagkamer 32 nodig is voor het verkrijgen van de legeringslaag van het n-type, bedraagt ongeveer 0,Q5 atoomprocent..^Dit doteerspeciësgas kan bijvoorbeeld bestaan uit fosfor, dat als fosforwaterstofgas wordt geïntroduceerd of arseen, dat als arseenwaterstofgas wordt geïntroduceerd. 30 Bij de voorkeursuitvoeringsvorm wordt een reinigingsgas, zoals . . waterstof, argon of een ander inertgas bij de voorste zijde (de intrinsieke neerslagkamerzijde) van de gaspoorten tóa en 42b geïntroduceerd.
Het gas treedt de intrinsieke kamer 30 bij de gaspoorten 42a en 42b via respectieve leidingen 37a en 37b binnen, welke leidingen 37a en 37b 35 zijn voorzien van (niet afgebeelde) openingen om het gas ter weerszijden van de magnetische strook van substraatmateriaal 11 te richten. Tengevolge van het drukverschil tussen de doteerkamers 28 en 32 en de intrin- 8301437 * s*. ' " * - IT - sieke kamer 30, worden de inerte gassen op een unidirectionele -wijze door het kanaal 43 van de gaspoorten 42a en 42b gevoerd. Een groot percentage van de intrinsieke reaetiegassen, dat via de leiding 36b aan de intrinsieke kamer 30 wordt toegevoerd, wordt bij voorkeur beperkt tot het 5 plasmagebied van de kamer 30 door de gassen bij dit gebied te introduceren en af te voeren. Op een soortgelijke wijze wordt een groot percentage van de reactiegasbestanddelen, welke nodig zijn voor het neerslaan van de gedoteerde lagen, via respectieve leidingen 36a en 36b aan de doteerkamers 28 en 32 toegevoerd. De doteergassen worden ook in 10. hoofdzaak beperkt tot de respectieve plasmagebieden van de doteerkamers door deze reacteigasmengsels bij deze gebieden toe te voeren en af te voeren. Nadat de inêrte gassen via de gaspoorten 42a en 42 b naar de respectieve doteerneerslagkamers 28 en 32 zijn gevoerd, kunnen de inerte gassen of in hoofdzaak bij de eind- (de doteerkamer)-zijde van de gas-15 poorten 42a en 42b worden af gevoerd, of met de doteerreactiegassen worden afgevoerd. In beide gevall en dienen de reinigingsgassen als een extra maatregel om in hoofdzaak het terugstromen of diffunderen van doteergassen uit de doteerneerslagkamers 28 en 32 naar de intrinsieke neerslagkamer 30 te beletten.
20 Fig. 3 toont een vergrote dwarsdoorsnede van de voorkeurs- gaspoortconfiguratie, die in het algemeen is aangeduid met 42. De gaspoort 42 van fig. 3 ia bestemd om slechts symbolisch te zijn voor de algemene opstelling van bekende onderdelen in een typische gaspoort en beoogt niet alle bekende structurele elementen van deze gaspoort weer te 25 geven. De beschrijving is slechts volledig gedetailleerd ten aanzien van de magnetische elementen, die het wezen van de uitvinding vormen.
Meer in het bijzonder omvat de gaspoort^42 in het algemeen een . onderste blok 44 en een bovenste blok 46 aan de voorrand waarvan een transversaal, langwerpig, cilindrisch rolstelsel 48 is bevestigd. De 30 lengte van het cilindrische rolstelsel 48 is bij voorkeur tenminste even breed als de breedte van de magnetische strook van substraatmateriaal 11, die de inrichting 26 met een aantal kamers passeert, zodat de gehele breedte van de substraat 11 contact maakt met een gedeelte van de omtrek van het cilindrische roloppervlak. Er kan een aantal rollegers aanwezig 35 zijn voor een in hoofdzaak wrijvingsloze rotatie van het cilindrische rolstelsel 48. Het cilindrische rolstelsel 48 dient om de magnetische strook van substraatmateriaal 11 door een betrekkelijk smalle spleet 8301437 \ - 18 - of een.kanaal 43-te..geleiden, dat gevormd is tussen.het "bovenvlak van het onderste gaspoortblok 44 en een weggesneden gedeelte van het bovenste gaspoortblok 46. Door een unidirectionele stroom van het inerte gas uit de intrinsieke neerslagkamerzijde van de gaspoort naar de naast-5 gelegen doteerneerslagkamers zijde van de gaspoort tot stand te brengen, wordt een aanmerkelijke verontreiniging van de intrinsiéke neer slagkamer 30, veroozaakt door het terugstromen of diffunderen van doteer-gassen van het p-type en n-type, die aan de respectieve naastgelegen neer slagkamer s 28 en 30 worden toegevoerd, voorkomen. Ofschoon bij de 10 voorkeursuitvoeringsvorm gebruik wordt gemaakt van een enkel rolstelsel 48, dat roteerbaar bij het voorste uiteinde van de gaspoort 42 is bevestigd, kan ook eói tweede, rolst elsel roteerbaar aan het achtereind-van de gaspoort zijn bevestigd voor het verschaffen van een verdere geleiding voor de strook van sub straatmat er iaal 11.
15 De gaspoortspleet of.het kanaal 43 heeft een in het algemeen rechthoekige dwarsdoorsnedeconfiguratie en wordt bepaald door een bovenwand 43a, een onderwand 43b en twee zijwanden 43c. Zoals reeds is vermeld, is het gewenst, dat de wanden 43c zo kort mogelijk zijn teneinde het .terugstromen of de diffusie van gassen via het kanaal 43 tot een 20 minimum terug te brengen. Teneinde dit doel te bereiken wordt de bovenwand 43a van het kanaal. 43 vervaardigd uit. een betrekkelijk hard materiaal, dat verder de eigenschappen heeft van een geringe wrijvings-oppervlakteweerstand en een kleine thermische geleiding. Bij de voorkeur suitvoeringsvorm vertoont een getoupeerde glasplaat 62 van bij-25 voorbeeld f,PïREX" (handelsmerk van Corning Glass Works voor een'boro-silicaatglas met een veekwordingstemperatuur van 820° C, een bovenste bedrijfstemperatuur tijdens normaal bedrijf van 230° G en een scleroscoop- * * 4 —- U .
hardheid van 120) de vereiste eigenschappen en wordt derhalve gebruikt voor het vervaardigen van de bovenste kanaalwand 43a. Ofschoon het bij 30 de voorkeursuitvoeringsvorm.de bovenwand 43a is, welke bestaat uit een materiaal met een kleine wrijvingsoppervlakteweerstand en een kleine thermische geleiding (aangezien dit het oppervlak van de bovenwand 43a is, dat contact maakt met de niet-gelaagde zijde van de substraat 1.1), kan de onderwand 43b volgens de uitvinding eveneens op deze wijze worden 35 gevormd (indien de lagen worden neergeslagen op het bovenvlak van de substraat 11). Als een verdere voorkeursuitvoeringsvorm kan de magnetische gaspoort volgens de uitvinding ook worden toegepast bij . een vertikaal 8301437 - 19 - georiënteerd kathodestelsel (in plaats van liet hier afgeheelde horizontale kathodestelsel). Bij een vertikaal kathodestelsel kan volgens de uitvinding elke wand van de gaspoort bestaan uit een materiaal met geringe wrijving en kleine thermische geleiding.
5 In de fig. 3 en 5 is de magnetische strook van de substraat 11 schematisch weergegeven als zich bewegende door het kanaal 43 van een gaspoort, zoals 42. Meer in het bijzonder toont fig. 5 de strook van substraatmateriaal 11 in -glijcontact met de bovenste glazen wand 43a van het kanaal 43. Van bijzonder belang is de kleine straal 45 van 10 bij benadering 3 mm, welke aan de voorrand van de bovenste glasrand 43a kan worden gevormd. De straal 45 dient om verder te beletten, dat de voorrand van de wand 43a de strook van substraatmateriaal 11 insnijdt.
Zoals reeds is .toegelicht, wordt het kanaal 43 gedeeltelijk gevormd door een holte 64 in het bovenste blok 46, waarin een aantal 15 elementen is bevestigd, welke dienen om de substraat 11 in glijcontact met het ondervlak van de glazen plaat 62 te brengen. Meer gedetailleerd wordt een uit aluminium bestaande plaat 66 met een dikte van 6 mm en een breedte van 41 mm en een diepte van 19 mm eerst in de holte 64 geplaatst; vervolgens wordt in de holte 64 stuitend tegen de aluminium-20 plaat 66 een omhulsel 68 van 304 roestvrij staal met een breedte van 4o cm bij een diepte van 20 cm en een dikte van 3 mm in de holte 64 geplaatst. tenslotte wordt een glasplaat 62 met een dikte van 6 mm, een breedte van 4o cm en een diepte van 20 cm in de holte 64 geplaatst, stuitend tegen het omhulsel 68. Een paar langwerpige afstandsorganen 25 JQ van 3 mm (1) vormen de zijwanden 43c van het kanaal 43 en (2) bepalen en fixeren de diepte van de kanaalopening. Er wordt op gewezen, dat ofschoon de voorkeurshoogte jan de afstandsorgangg 3 mm bedraagt, de hoogte-afmeting in de praktijk is gereduceerd tot een waarde van 1,5 mm.
De voorkeurshoogte-afmeting van 3 mm stelt een zeer signifi-30 cante reductie in de kanaalopening voor aangezien de vroegere openingen niet kleiner waren dan bij benadering 6 mm. Het is duidelijk, dat wanneer de diepte-afmeting afneemt, de hoeveelheid doteergassen, welke via het kanaal 43 vanuit de doteerneerslagkamers 28 en 32 terugstromen of diffunderen, dienovereenkomstig wordt gereduceerd. Men heeft vast-35 gesteld, dat een afname van de kanaalopening ten opzichte van de vroegere dimensie van 6 mm tot de waarde van 1,5 mm, die volgens de uitvinding mogelijk wordt gemaakt, leidt tot een afname van verontreinigingen, die 8301437 • 1 - 20 - ^ vanuit de p-dot eer neer slagkamer 28 op de n-doteerneerslagkamer 32 naar de intrinsieke neer slagkamer 30 terugstromen of diffunderen, van tenminste een factor 100.
Uit de bovenstaande "bespreking blijkt bet belang van bet vor-5 ‘ mea. van de bovenwand 43a van bet kanaal 43 uit een materiaal, dat in boofdzaak planair blijft bij de boge bedrijfstemperaturen en temperatuur-varxaties, welke voor bet neerslaan nodig zijn. Indien bet oppervlak van de bovenwand 43a inherent kan kromtrekken bij fluctuaties van de temperatuur: (1) zouden gedeelten van .bet gelaagde oppervlak van de magnetische.. 10 substraat 11 contact maken met de onderwand 43b van het kanaal 43, wanneer de substraat zich door dit kanaal beweegt, waardoor êên of meer amorfe lagen, welke’daarop zijn neergeslagen, worden gekrast of op een andere wijze worden beschadigd, hetgeen ertoe leidt, dat het rendement van de fotovoltaïscbe inrichting, welke daaruit wordt vervaardigd, op een 15· dienovereenkomstige wijze schadelijk wordt beïnvloed, en (2) zal de magnetische substraat 11, die tegen de bovenwand 43a wordt getrokken, zich aan het oppervlak daarvan conformeren, hetgeen mogelijkerwijs kan leiden tot een golvende of geribbelde substraatconfiguratie, waarop ongelijkmatige halfgeleiderlagen zouden worden neergeslagen, waardoor het rende-20 ment van de fotovoltaïscbe inrichting eveneens zou worden gereduceerd. Derhalve is een verdere vereiste karakteristiek, dat het materiaal, waaruit de bovenwand 43a wordt gevormd, relatief hard is teneinde bij hoge bedrijf stemperaturen in hoofdzaak planair te blijven.
In het uit roestvrij staal bestaande omhulsel 68 is een aan-25 tal magneten, zoals 72, in rijen en kolommen opgesteld door een aantal in horizontale en vertikale richting gerangschikte magneetscheidings-inrichtingen 74. De magneten^72 bestaan bij voorkeur uit keramisch materiaal omdat keramische materialen leiden tot lichte en betrekkelijk goedkope magneten, welke bij hoge temperaturen stabiel zijn en een sterk 30 magnetisch veld opwekken. Ofschoon de magneten 72 bij de voorkeursuit-voeringsvoim zijn weergegeven als lange, rechthoekige, keramische staven met.een breedte van 25 mm en een lengte van 50 mm, zijn de magneten 72 niet beperkt tot keramische materialen of tot een bepaalde afmeting of configuratie. Het is slechts nodig, dat de magneten 72 in staat zijn een 35 sterk magnetisch veld op te wekken bij de hoge bedrijf stemperaturen, welke voor het neerslaan worden toegepast. Het verdient de voorkeur, dat een aantal staafmagneten wordt gebruikt voor het opwekken van het totale 8301437 4k ^ «
V
- 21 «- magnetische .veld. Dit omdat de grootste magnetische flux wordt opgewekt aan de einden van de staafmagneten T2 en omdat, wanneer derhalve meer magneten worden gebruikt, de aantrekkingskracht groter is en het magnetische veld meer uniform is.
5 De magnetische scheidingsorganen jb bestaan uit in hoofdzaak vlakke, langwerpige, niet-magnetische elementen, zoals aluminiumplaten met een dikte van 1,5 mm. De scheidingsplaten 74 werken samen met het aantal magneten 72 om de uniformiteit van het magnetische veld te verbeteren. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm zijn totaal 6b keramische mag-10 neten 72 van 25 mm bij 50 mm zodanig door niet-magnetische scheidingsorganen 74 gescheiden, dat de uiteinden van de omtreksmagneten 72 samenvallend eindigerr*met de rand van de magnetische strook van substraat-materiaal 11,. die zich door het kanaal 43 voortbeweegt. Door de magneten 72 zodanig ten opzichte van. een magnetische substraat 11 op te stellen, 15 biedt de uitvinding verder als voordeel, dat het magnetische veld wordt gebruikt om de substraat 11 te centreren wanneer deze laatste zich door de gaspoort b2 beweegt. Het bovenste blok b6 omvat een uit twee delen bestaand vasthoudorgaan 84 (zie fig. 4), dat bestemd is om de magneten 72 en de scheidingsorganen 74 in .het voorafgekozen patroon te houden.
20 Het bovenste gedeelte van het vasthoudorgaan 84 werkt door een aantal schroeven 86 samen met het zijgedeelte daarvan.
Door de bovenbeschreven magnetische gaspoort 52 verkrijgt men nog een ander belangrijk.voordeel. Het cilindrische rolstelsel 48 wordt roteerbaar ondersteund om de strook van substraatmateriaal 11, 25 die zich door het kanaal 43 van de gaspoort 42 beweegt, bij benadering 0,5 mm onder de bovenste kanaalwand 43a te positioneren. Ondanks het feit, dat de substraat 11 onder spanning wordt gehouden, heeft de substraat 11 de ongewenste inherente neiging om te buigen hetzij dwars op of in de lengterichting van de substraat tengevolge van de hoge bedrijfs-30 temperaturen,· waaraan deze laatste wordt blootgesteld. Hierdoor ontstaat de kans, dat niet-uniforme lagen daarop worden neergeslagen. Door een magnetisch veld volgens de uitvinding op te wekken, wordt de strook van substraatmateriaal 11 onder een grotere spanning gehouden doordat deze door het magnetische veld naar boven wordt getrokken om contact te maken 35 met de bovenste kanaalwand 43a. Deze extra spanning reduceert in hoofdzaak het doorbuigen van de strook van substraatmateriaal 11 en maakt het derhalve mogelijk, dat daarop uniforme lagen worden neergeslagen.
8301437
V
» - 22 -v
Het bovenvlak van Het onderste blok van de gaspoort 42 vormt . . # de onderwand 43b' van bet kanaal 43. In het onderste blok .tl· bevindt zich ook een aantal boringen j6 voor het daarin opnemen van (niet afgebeelde) langwerpige verwarmingselementen, waarvan het juiste aantal afhankelijk 1 5 is van het vermogen van elk element en de gewenste temperatuur, waarop de substraat 11 moet worden gehouden wanneer.deze het kanaal 43 passeert. Zowel het onderste blok -44 als het bovenste blok 46 van de gaspoort 42 zijn voorzien van een aantal openingen JQ in panelen 80a respectievelijk 80b; welke worden gebruikt om de gaspoort 42 op de neerslagkamers te 10. monteren. Voorts verschaft een poort 82 toegang tot het bovenste blok 46 en de aluminiumplaat 66 voor het tot stand brengen van een communicatie met de.holte 64. Op*deze wijze kan de holte 64 worden gereindig met een inert gas, zoals boven is besproken, nadat de magnetische gaspoortinrichting daarin is aangebracht, waarbij de poort 82 door een plug 83 15· kan worden afgesloten teneinde een verontreiniging van de neerslagkamers door de keramische magneten J2 te beletten.
IV. ' Dê werking
Tijdens het bedrijf wordt de magnetische strook substraatma-teriaal 1t cnder spanning, vanuit de.toevoerkern 11a. gericht via: (1) 20 de p-doteerneerslagkamer 28, waarin een p-legeringslaag, zoals 16a, op de onderzijde van de strook wordt neergeslagen; (2) de eerste gaspoort 42a; (3) de intrinsieke neerslagkamer 30, waarin een intrinsieke lege-ringslaag, zoals 18a, op de p-laag wordt neergeslagen; (4) de tweede gaspoort 42b; (5) de n-doteerneerslagkamer 32, waarin een n-legerings-25 laag, zoals 20a, op de intrinsieke laag wordt neergeslagen; en (5) tenslotte op de opneemkern 11b wordt gewikkeld. De gaspoorten 42a en 42b verbinden de doteerneerslagkamers bij de intrinsieke neerslagkamer 30, terwijl zij tevens het terugstromen of de diffusie van reactiegassen uit de p-doteerneerslagkamer 28 en'de n-doteerneerslagkamer 32 naar de 30 intrinsieke neerslagkamer 30 beletten. Indien verdere processen, zoals het toevoeren van een T00-laag 22 op de doteer laag 20c, in verdere kamers worden uitgevoerd, welke laatste met het drietal neerslagkamers 28, 30 en 32 zijn verbonden, zullen de verbeterde gaspoorten 42 volgens de uitvinding ook tussen deze extra kamers en naastgelegen neerslagkamers 35 worden toegepast om (1). een verontreiniging van de doteerneerslagkamers en (2) de vervorming van het magnetische substraatmateriaal 11 te reduceren.
8301437 * t - 23 -
Het magnetische veld» dat door de keramische magneten 72 volgens de uitvinding wordt opgewekt, dient om de niet-gelaagde zijde van de magnetische strook van substraatmateriaal 11 (vervaardigd uit een materiaal, zoals 430 roestvrij staal), dat zich door het kanaal 43 in de 5 gaspoort 42 beweegt, in glijcontact te brengen met het oppervlak van de bovenwand 43a. Aangezien de bovenwand 43a is vervaardigd uit een betrekkelijk hard materiaal met geringe wrijving en kleine thermische geleiding, zoals een "PïHEX" (handelsmerk van Corning Glass Work)-glasplaat, zal de onderzijde van de substraat niet op een schadelijke wijze worden 10 beïnvloed. De keramische magneten 72 wekken een uniform magnetisch veld met zeer sterke krachten in een richting loodrecht op het planaire oppervlak van de substraat 11, die zich door het kanaal 43 beweegt, op, doch relatief zwakke krachten in een richting evenwijdig aan het planaire suhstraatoppervlak. De magnetische strook van substraatmateriaal 11 15 wordt derhalve gelijktijdig 1 (1) tegen het oppervlak van de glasplaat 43a getrokken, terwijl de strook (2) daartegen kan '.glijden wanneer de strook zich door het kanaal 43 beweegt.
De magneten 72 maken, doordat zij de magnetische substraat 11 in glij contact met de speciaal vervaardigde bovenwand 43a van het 20 kanaal 43 drukken, een reductie in de breedte van de kanaalopening mogelijk. Met andere woorden, worden speciale toleranties om een krassen van het niet-gelaagde suhstraatoppervlak te beletten, onnodig en aangezien de breedte van de kanaalopening wordt gereduceerd, wordt het terugstromen of de diffusie van doteergassen uit de doteerneerslagkamers 25 dienovereenkomstig gereduceerd, waardoor een verontreiniging van de intrinsieke laag aanmerkelijk wordt verminderd en een meer doeltreffende fotovoltaïsche inrichting wopdt verkregen. ._ _ ^ 8301437

Claims (6)

1. Gaspoort voor het in hoofdzaak reduceren van het .terugstromen van gassen uit een toegewezen kamer naar een naastgelegen, toegewezen kamer, waar "bij de gaspoort is voorzien van een betrekkelijk smal kanaal, via welk kanaal een substraat zieh vanuit de eerste van de naastgelegen, 5 toegewezen kamers, waarin een.eerste laag op êên zijde van de substraat wordt neergeslagen, naar de tweede van de neerslagkamers beweegt, waarin een tweede laag op de.eerste laag wordt neergeslagen, waarbij het kanaal wordt bepaald door tegenover elkaar gelegen, langwerpige, bovenen onderwanden en tegenover elkaar gelegen betrekkelijk korte wanden, / 10 waarbij de eerste kamer is voorzien van organen om tenminste êên gas daaraan toe te voeren, de tweede, kamer is voorzien van organen om tenminste êên extra gas daaraan toe te voeren, en organen aanwezig zijn, welke met de kamers samenwerken om de gassen uit de kamers af te voeren gekenmerkt door organen (72) om de niet-gelaagde zijde van de substraat (11), 15· die zich door het kanaal (43) beweegt, in glijcontact met een van de langwerpige kanaalwanden (43a, 43b) te brengen teneinde een vermindering in de afstand tussen de bovenste en onderste kanaalwanden mogelijk te maken, zonder dat het gelaagde substraatoppervlak in. aanraking komt met de andere langwerpige kanaalwand, teneinde het terugstromen van gassen 20 uit de tweede .kamer (30) via het gaspoortkanaal te reduceren.
2. Gaspoort volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de kanaalwand (43a, 43b), welke contact maakt met de niet-gelaagde zijde van de substraat (11) is vervaardigd uit een materiaal met geringe wrijving en kleine thermische geleiding.
3. Gaspoort volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de met de substraat eontactmakende wand (43a, 43b) uit een borosilicaat ·;. glasplaat bestaat. ,
4. Gaspoort volgens een der conclusies 1 - 3 met het kenmerk, dat de substraat (11) uit een magnetisch materiaal bestaat en de substraat 30 door magnetische aantrekking in glijcontact met de glasplaat· (43a, 43b) wordt gebracht.
5· Gaspoort volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de magnetische aantrekking wordt verkregen door een aantal magneten (72).
6. Gaspoort volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de magneten 35. (72) zijn-gescheiden door een aantal niet-magnetische afstandsorganen 8301437 «« A > , ' - 25 - (7¾}. - T* Gaspoort volgens conclusie b met het kenmerk, dat de toege- •wezen, naastgelegen kamers (28, 30, 32) bestemd zijn om op de magnetische substraat (ll) amorfe legeringslagen (16a - l6c, 18a - 18c, 5 20a - 20c) neer te slaan. «*· 8301437
NL8301437A 1982-04-29 1983-04-22 Inrichting voor het vervaardigen van fotovoltaische inrichtingen. NL8301437A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/372,937 US4462332A (en) 1982-04-29 1982-04-29 Magnetic gas gate
US37293782 1982-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8301437A true NL8301437A (nl) 1983-11-16

Family

ID=23470245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8301437A NL8301437A (nl) 1982-04-29 1983-04-22 Inrichting voor het vervaardigen van fotovoltaische inrichtingen.

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4462332A (nl)
JP (1) JPS58199571A (nl)
KR (1) KR840004831A (nl)
AU (1) AU554982B2 (nl)
BR (1) BR8302060A (nl)
CA (1) CA1186787A (nl)
DE (1) DE3314375A1 (nl)
EG (1) EG15947A (nl)
ES (1) ES8407248A1 (nl)
FR (1) FR2527384B1 (nl)
GB (1) GB2119406B (nl)
IE (1) IE54234B1 (nl)
IL (1) IL68390A0 (nl)
IN (1) IN158452B (nl)
IT (1) IT1173664B (nl)
MX (1) MX158211A (nl)
NL (1) NL8301437A (nl)
PH (1) PH19617A (nl)
SE (1) SE457357B (nl)
ZA (1) ZA832572B (nl)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537795A (en) * 1982-09-16 1985-08-27 Sovonics Solar Systems Method for introducing sweep gases into a glow discharge deposition apparatus
JPS60119784A (ja) * 1983-12-01 1985-06-27 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 絶縁金属基板の製法およびそれに用いる装置
US6784033B1 (en) 1984-02-15 2004-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for the manufacture of an insulated gate field effect semiconductor device
US4678679A (en) * 1984-06-25 1987-07-07 Energy Conversion Devices, Inc. Continuous deposition of activated process gases
JPS6179755A (ja) * 1984-09-28 1986-04-23 Nisshin Steel Co Ltd 溶融めつき真空蒸着めつき兼用の連続めつき装置
US6113701A (en) * 1985-02-14 2000-09-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, manufacturing method, and system
US4664951A (en) * 1985-07-31 1987-05-12 Energy Conversion Devices, Inc. Method provided for corrective lateral displacement of a longitudinally moving web held in a planar configuration
US6673722B1 (en) 1985-10-14 2004-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD system under magnetic field
US6230650B1 (en) 1985-10-14 2001-05-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD system under magnetic field
US4829189A (en) * 1986-07-18 1989-05-09 Sando Iron Works Co., Ltd. Apparatus for low-temperature plasma treatment of sheet material
JPH0193129A (ja) * 1987-10-02 1989-04-12 Mitsubishi Electric Corp 化学気相成長装置
JPH02291072A (ja) * 1989-04-25 1990-11-30 Koufu Nippon Denki Kk 手形・小切手類処理装置
US5271631A (en) * 1989-05-31 1993-12-21 Atsushi Yokouchi Magnetic fluid seal apparatus
JPH0419081A (ja) * 1990-05-15 1992-01-23 Seiko Instr Inc 真空内搬送ロボット
JP2975151B2 (ja) * 1991-03-28 1999-11-10 キヤノン株式会社 半導体素子の連続的製造装置
US5157851A (en) * 1991-10-02 1992-10-27 United Solar Systems Corporation Pinching gate valve
US5374313A (en) * 1992-06-24 1994-12-20 Energy Conversion Devices, Inc. Magnetic roller gas gate employing transonic sweep gas flow to isolate regions of differing gaseous composition or pressure
US5946587A (en) * 1992-08-06 1999-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Continuous forming method for functional deposited films
DE9407482U1 (de) * 1994-05-05 1994-10-06 Leybold Ag Funktionseinrichtung für eine Vakuumanlage für die Behandlung von scheibenförmigen Werkstücken
JPH08194847A (ja) * 1995-01-20 1996-07-30 Chugoku Nippon Denki Software Kk 手形自動発行装置
JP2008520103A (ja) * 2004-11-10 2008-06-12 デイスター テクノロジーズ，インコーポレイティド 連続プロセスを用いて薄膜太陽電池を形成するための方法及び装置
US20060096536A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Daystar Technologies, Inc. Pressure control system in a photovoltaic substrate deposition apparatus
JP2009046710A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Fuji Electric Systems Co Ltd 半導体素子の連続的製造装置
US7972898B2 (en) * 2007-09-26 2011-07-05 Eastman Kodak Company Process for making doped zinc oxide
KR20090088056A (ko) * 2008-02-14 2009-08-19 삼성전기주식회사 가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치
DE102008030677B4 (de) * 2008-04-17 2016-01-14 Von Ardenne Gmbh Verfahen und Vorrichtung zur Diffusionsbehandlung von Werkstücken
EP2292339A1 (en) * 2009-09-07 2011-03-09 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Coating method and coating apparatus

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2925062A (en) * 1953-05-15 1960-02-16 Heraeus Gmbh W C Coating apparatus
GB763541A (en) * 1953-09-29 1956-12-12 Siemens Ag Improvements in or relating to apparatus for the continuous treatment in vacuo of wire or other strip-like material
US3227132A (en) * 1962-12-31 1966-01-04 Nat Res Corp Apparatus for depositing coatings of tin on a flexible substrate
DE1282411B (de) * 1964-12-28 1968-11-07 Hermsdorf Keramik Veb Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung und Bearbeitung von Bauelementen der Elektronik unter Vakuum, insbesondere zum Aufdampfen von Schichten
GB1168641A (en) * 1966-05-19 1969-10-29 British Iron Steel Research Formation of Polymer Coatings on Substrates.
GB1252882A (nl) * 1967-10-17 1971-11-10
US3648383A (en) * 1969-12-01 1972-03-14 Eastman Kodak Co Sealing apparatus for transport of material between regions at different pressures
US3645545A (en) * 1970-07-30 1972-02-29 Ibm Entrance-exit atmospheric isolation device
JPS4834798A (nl) * 1971-09-06 1973-05-22
US3814983A (en) * 1972-02-07 1974-06-04 C Weissfloch Apparatus and method for plasma generation and material treatment with electromagnetic radiation
LU69013A1 (nl) * 1973-03-07 1974-02-22
GB1428993A (en) * 1973-07-03 1976-03-24 Electricity Council Continuous heat treatment of wire or rod
LU69164A1 (nl) * 1974-01-15 1974-04-08
US4048955A (en) * 1975-09-02 1977-09-20 Texas Instruments Incorporated Continuous chemical vapor deposition reactor
US4065137A (en) * 1976-08-24 1977-12-27 Armstrong Cork Company Plasma-process vacuum seal
FR2383702A1 (fr) * 1977-03-18 1978-10-13 Anvar Perfectionnements aux procedes et dispositifs de dopage de materiaux semi-conducteurs
FR2409428A1 (fr) * 1977-11-19 1979-06-15 Dornier Gmbh Lindauer Dispositif d'etancheite destine a empecher des gaz oxydants, explosifs ou toxiques de s'echapper d'un tunnel de traitement d'une matiere en bande
US4346669A (en) * 1979-10-12 1982-08-31 General Engineering Radcliffe 1979 Limited Vacuum chamber seals
US4400409A (en) * 1980-05-19 1983-08-23 Energy Conversion Devices, Inc. Method of making p-doped silicon films
JPS5736437A (en) * 1980-08-14 1982-02-27 Fuji Photo Film Co Ltd Producing device of magnetic recording medium
US4389970A (en) * 1981-03-16 1983-06-28 Energy Conversion Devices, Inc. Apparatus for regulating substrate temperature in a continuous plasma deposition process

Also Published As

Publication number Publication date
ES521774A0 (es) 1984-04-01
US4462332A (en) 1984-07-31
FR2527384B1 (fr) 1988-07-22
AU554982B2 (en) 1986-09-11
IE830782L (en) 1983-10-29
GB2119406A (en) 1983-11-16
SE8302275L (sv) 1983-10-30
ZA832572B (en) 1984-01-25
ES8407248A1 (es) 1984-04-01
JPS58199571A (ja) 1983-11-19
MX158211A (es) 1989-01-16
IT8320732A0 (it) 1983-04-21
DE3314375C2 (nl) 1992-04-09
PH19617A (en) 1986-05-30
GB8311173D0 (en) 1983-06-02
DE3314375A1 (de) 1983-11-03
AU1369383A (en) 1983-11-03
IT8320732A1 (it) 1984-10-21
CA1186787A (en) 1985-05-07
IN158452B (nl) 1986-11-22
SE8302275D0 (sv) 1983-04-22
JPS649746B2 (nl) 1989-02-20
EG15947A (en) 1986-09-30
IE54234B1 (en) 1989-07-19
IL68390A0 (en) 1983-07-31
GB2119406B (en) 1986-01-29
SE457357B (sv) 1988-12-19
BR8302060A (pt) 1983-12-27
KR840004831A (ko) 1984-10-24
IT1173664B (it) 1987-06-24
FR2527384A1 (fr) 1983-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8301437A (nl) Inrichting voor het vervaardigen van fotovoltaische inrichtingen.
US4438724A (en) Grooved gas gate
US7501305B2 (en) Method for forming deposited film and photovoltaic element
US4678679A (en) Continuous deposition of activated process gases
US8618410B2 (en) Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells
EP0002383B1 (en) Method and apparatus for depositing semiconductor and other films
US5603778A (en) Method of forming transparent conductive layer, photoelectric conversion device using the transparent conductive layer, and manufacturing method for the photoelectric conversion device
US7763535B2 (en) Method for producing a metal backside contact of a semiconductor component, in particular, a solar cell
EP0101286B1 (en) Grooved gas gate
EP0099708B1 (en) Magnetic apparatus for reducing substrate warpage
US5374313A (en) Magnetic roller gas gate employing transonic sweep gas flow to isolate regions of differing gaseous composition or pressure
JP4703782B2 (ja) 半導体構成要素、特にソーラーセルの金属裏側コンタクトの製造方法
JPH0824107B2 (ja) 半導体膜堆積装置
JP3006701B2 (ja) 薄膜半導体太陽電池
KR20100046163A (ko) 반도체 소자, 특히 태양 전지의 금속 후면 접점의 제조 방법
JP3554314B2 (ja) 堆積膜形成方法
Kato et al. Method of forming amorphous silicon
Izu et al. Method of making a photovoltaic panel
KR20120019978A (ko) 태양전지 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed