JPH0571152B2 - - Google Patents
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- JPH0571152B2 JPH0571152B2 JP60074159A JP7415985A JPH0571152B2 JP H0571152 B2 JPH0571152 B2 JP H0571152B2 JP 60074159 A JP60074159 A JP 60074159A JP 7415985 A JP7415985 A JP 7415985A JP H0571152 B2 JPH0571152 B2 JP H0571152B2
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- silicon
- manufacturing
- carbon fiber
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- fiber structure
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Classifications
-
- 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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- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、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。
池用シ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
つて無亀裂、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3010557A1号明細書によ
り公知である。そこには高い生産性（約１m2／
分）をもつ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。被覆に際に
支持体は融解槽の底にあるスリツト状の開口部を
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第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。
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
つて無亀裂、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3010557A1号明細書によ
り公知である。そこには高い生産性（約１m2／
分）をもつ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。被覆に際に
支持体は融解槽の底にあるスリツト状の開口部を
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第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ンの濡れ性に関して改善
することにある。
法を支持体と融解シリコン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°K
の温度における熱膨張係数α×106／°Ｋ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＋3.1である。
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°K
の温度における熱膨張係数α×106／°Ｋ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＋3.1である。
熱膨張係数の差は、濡れの悪い場合には支持の
ために完全にあらわれる。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イラメントは
完全に、繊維索のそれより中に位置するフイラメ
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。
ために完全にあらわれる。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イラメントは
完全に、繊維索のそれより中に位置するフイラメ
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つて実施するが、
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つて行うか、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
とによつて行うか、あるいはこれらの組合せによ
つて行うことができる。
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つて実施するが、
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つて行うか、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
とによつて行うか、あるいはこれらの組合せによ
つて行うことができる。
本発明によつて、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。
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。
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つて維持されないから、
本発明に基づく実施例では活性化過程を繰り返す
ことが行われる。
和のために長時間にわたつて維持されないから、
本発明に基づく実施例では活性化過程を繰り返す
ことが行われる。
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
よつて無亀裂、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 |
|---|---|---|---|
| DE3413355.0 | 1984-04-09 | ||
| DE3413355 | 1984-04-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60233818A JPS60233818A (ja) | 1985-11-20 |
| JPH0571152B2 true 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 |
| DE3231326A1 (de) * | 1982-08-23 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum herstellen von grossflaechigen, bandfoermigen siliziumkoerpern fuer solarzellen |
| 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 |
| 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 |
|---|---|
| EP0158181B1 (de) | 1987-09-16 |
| DE3560643D1 (en) | 1987-10-22 |
| US4657627A (en) | 1987-04-14 |
| EP0158181A1 (de) | 1985-10-16 |
| JPS60233818A (ja) | 1985-11-20 |
| IN162169B (ja) | 1988-04-09 |
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