178802. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilicium napelemek előállítására
5 178802 6 csak 1—10 /um vastag nikkel, vagy alumínium, illetőleg 100-1000 nm vastag titán és 1-10 pm vastag ezüst réteg. A találmány szerinti eljárás értelmében a 6 és 8 kontaktusmaszk olyan kialakítású, hogy annak a porlasztási forráshoz közelebb levő belépési apertúrája kisebb vagy egyenlő a porlasztási forrástól távolabb eső kilépési apertúrájával. így a 7 és 9 kontaktusrétegek éle lankás lesz. A 7 és 9 kontaktusréteg célszerűen azonos technológiai ütemidővel készül és legnagyobb vastagságuk azonos. A 7 és 9 kontaktusréteg kialakítása után 300—700°C-on 1—30 percig hőkezeljük az 1 szilícium lemezt. Ezt követően a 4.a) ábrán látható módon rádiófrekvenciás katódporlasztás alkalmazásával reflexiócsökkentő 10 szilíciumnitrid réteget hozunk létre. A 10 szilíciumnitrid-réteg vastagsága célszerűen 500—2000 nm, mely egyúttal a 9 kontaktusréteg és a 4 p-n átmenet felületi védelmére is szolul. A 2 és 10 szilíciumnitrid-réteg célszerűen azonos technológiai ütemidő mellett készül és azonos vastagságú. A kész napelem érzékelési oldalát a 4.b) ábra mutatja. Kísérleteink szerint az eljárás alkalmazásával készült napelemek — 100mW/cm2 megvilágítás mellett — üresjárási feszültsége 590 mV, rövidzárási árama 35 mA/cm2 és átalakítási hatásfoka 14%. Ugyancsak kísérleteink szerint az eljárás alkalmazásával készült napelem különösen jól ellenáll a napsugárzás 50-szeres koncentrálásából adódó termikus igénybevételnek is és ilyen sugárzási szinten is 10%-os átalakítási hatásfok elérhető. Látjuk tehát, hogy a katódporlasztási technológia komplex alkalmazása kiváló jellemzőkkel rendelkező napelemek racionális előállítását teszi lehetővé.. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás szilícium napelemek előállítására, azzal jellemezve, hogy szilícium lemez (1) egyik oldalát és palástját rádiófrekvenciás katódporiasztással diffúzió ellen maszkolós szilíciumnitrid-réteggel (2) látjuk el, diffúziós eljárással a maszkolatlan oldalon p-n átmenetet (4) alakítunk ki, a diffúzió alatt képződött 5 oxid-(5) valamint a maszkoló szilíciumnitridjéteget (2) egy lépésben vegyi úton eltávolítjuk, a p-n átmenetet (4) nem tartalmazó oldalon peremes kontaktus maszk (6), majd a p-n átmenetet (4) tartalmazó oldalon réseket tartalmazó kontaktus maszk (8) al- 10 kalmazásával katódporlasztási eljárással áramelvezetésre szolgáló kontaktus-réteget (7, 9) alakítunk ki, a kontaktált szilícium-lemezt (1) hőkezeljük, a p-n átmenetet (4) tartalmazó oldalt és palástját reflexió csökkentése és felületvédelme érdekében rádiófrek- 15 venciás katódporlasztással szilíciumnitrid-réteggel (10) látjuk el. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy egykristályos vagy kvázipolikristályos szerkezetű szilícium-lemezt alkal-20 mázunk. 3. Az 1—2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a diffúzió ellen maszkoló és a reflexió csökkentő szilíciumnitrid-réteget (2, 10) azonos technológiai ütem-25 idő mellett készítjük. 4. A 3, igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szilíciumnitrid-rétegeket (2, 10) azonos vastagságúra készítjük. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti el- 3Q járás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az áramelvezetésre szolgáló kontaktus rétegeket (7, 9) azonos technológiai ütemidő mellett készítjük. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kontaktus rétegek 35 (7, 9) legnagyobb vastagságát azonosnak választjuk. 7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a peremes kontaktus maszk (6) peremét legfeljebb 5 mm-re képezzük. 4q 8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kontaktus maszkok (6, 8) belépési apertúráját kisebb vagy egyenlőnek választjuk a kilépési apertúrával. 4 rajz, 4 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 824655 - Zrínyi Nyomda, Budapest 3
