178802. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilicium napelemek előállítására
MAGYAR népköztársaság országos TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1979. V. 21. (VI-1250) Közzététel napja: 1981. IX. 28. Megjelent: 1983. VEI. 30. 178802 Nemzetközi oiztáiyozái: H 01 L 31/18 r. h Feltalálók: Szabadalmas: Pálfy Miklós oki. villamosmérnök 29%, Böhönyey Ferenc oki. villamosmérnök Villamosipari Kutató 29%, Palotai Géza oki. villamosmérnök 29%, Molnár István oki. villamosmér- Intézet, Budapest nők 13%, Budapest Eljárás szilícium napelemek előállítására 1 A találmány tárgya eljárás szilícium napelemek előállítására. A nap sugárzási energiáját villamosenergiává átalakító fotovillamos elemeket az ún. napelemeket napjainkban egyre szélesebb körben alkalmazzák villamos energia termelésre. Az ismert napelemek nagy része félvezető alapanyagú és félvezető technológiai eljárással készül. A félvezető technológiai eljárások általában nagy tisztaságot, precizitást igényelnek, ugyanakkor egy-egy eszköz létrehozásakor különböző 'eljárások együttes alkalmazása szükséges, így pl. hőkezelés, különböző vegyi kezelések, vékonyréteg' technológiák, fotolitográfia, melyek környezeti feltételei egymásnak ellentmondóak. (Vákuum, meghatározott gázkoncentráció, vegyianyag közeg, változó hőmérséklet stb.) Az ellentmondó környezeti feltételek és sokszor eltérő technológiai ütemidő nagymértékben nehezíti a gyártás automatizálását és ugyanakkor a technológiai lépések számával arányosan növekszik a hibaforrás. A napelemek árcsökkentésének ezáltal széles körű elteijedésének is egyik korlátja a különféle félvezető technológiák együttes alkalmazásának szükségessége, A legszélesebb körben alkalmazott napelemek napjainkban szilícium alapányagúak. Napelem előállítására léggyakrabban m egykristályos és kvázi poükristSyos alapanyagot használják* melyből készített lemezeken p-n átmenetet hoznak létre, majd áramelvezetés céljára a lemez náadkét oldalán kontaktáljík. A lemez p-n átmenetet tartalmasé oldalán olyan 2 áramelvezető kontaktust alakítanak ki, amely a beérkező fény minél nagyobb részének eljutását biztosítja a p-n átmenethez, ugyanakkor elegendő felülettel és vezetőképességgel bír ahhoz, hogy a fény 5 által gerjesztett töltéshordozókat összegyűjtse. A napelem hatásfokának növelése érdekében a lemez p-n átmenetet tartalmazó oldalát reflexiócsökkentő bevonattal látják el. A p-n átmenet kialakítására általában diffúziós technológiát alkalmaznak, mely- 10 nek során szennyező anyagot juttatnak a lemezbe. Általában a szennyező anyag bejuttatása csak a lemez egyik felén kívánatos, ezért egyik megoldásnál diffúzió előtt maszkok) réteget alakítanak ki a lemez többi részén. 15 A maszkoló réteg kialakításához általában a réteg létrehozásán túlmenően kémiai lépések szükségesek. Ismeretes olyan eljárás is ahol a diffúzió előtt maszkot nem alkalmaznak és a diffúzió után távolítják el 20 kémiai, vagy mechanikai eljárással a lemez nemkívánt részéről a p-n átmentet. A kémiai eljárások alkalmazása esetén több lépés szükséges a diffúzión kívül a kívánt helyen történő p-n átmenet kialakításához. 25 Mechanikus eljárások alkalmazása nem kívánatos, mert a mechanikus eljárás hatására keletkező kristályhibák csökkentésére, amelyek a napelem villamos jellemzőinek romlását okozzák, egyébként is ' utólagos kémiai felületkezelés szükséges. Az áramel- 30. vezető koataktanok kialakftáeáhaz általában kémiai, 178802
