DE1957659C

DE1957659C - Verfahren zur Herstellung von Solarzellen

Info

Publication number: DE1957659C
Application number: DE19691957659
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Phys.; Gereth Reinhard Dipl.-Phys. Dr.; Kreuzer Karl-Heinz Dipl.-Ing.; 7100 Heilbronn Fischer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Filing date: 1969-11-17
Publication date: 1971-10-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Solarzellen.

Solarzellen sind Siliziumphotozellen, die eine unmittelbare Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie ermöglichen. Da sie in erster Linie Verwendung finden, um die Sonnenstrahlung als Energiequelle zur Erzeugung von elektrischem Strom auszunutzen, werden solche Photozellen allgemein »Solarzellen« genannt. Sie dienen in einigen Bereichen der Technik, z. B. bei der Raumfahrt und der Bordversorgung der Erdsatelliten als Stromquelle, d. h. also bevorzugt in Gebieten, wo wegen der Wolkenlosigkeit eine nahezu vollständige Ausnutzung der Sonnenstrahlung gegeben ist.

Bei der niedrigen Spannung eines Einzelelementes kommt für die meisten Anwendungen nur eine Reihenschaltung in Frage. Für die Anwendung in der Praxis werden an die Qualität der Zellen bestimmte elektrische und optische Forderungen gestellt. So soll die Leerlaufspannung SSOmV, die ao maximale Leistung 58,5 mV überschreiten oder wenigstens erreichen. Die Stromspannungskennlinie soll auch bei Belichtung möglichst wenig von der Linearität abweichen und einen bis zu möglichst hohen Strömen reichenden Ast nahezu konstanter Spannung aufweisen.

Es ist bekannt, daß die Güte der Belastungskennlinie im wesentlichen von der Güte der Kontaktiercoitj abhängt. Es ist ebenfalls bekannt, diese Güte dadurch zu verbessern, daß die Kontakte, für die man beispielsweise vorteilhaft Titan-Silber-Kontakte verwendet, nach dem Aufdampfen noch einer Sinterung unterzogen werden. Diese Sinterung erfolgt dabei sowohl am Vorderseiten- wie am Rückseitenkontakt, wobei man üblicherweise unter der Vorderseite der Solarzelle die Seite versteht, durch die die Lichtstrahlung, die die freien Ladungsträger erzeugt, in die Zelle eindringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Güte der Kontaktierung zu verbessern und damit die Ausbeute von Solarzellen hoher Qualität, an denen hauptsächlich Interesse besteht, zu steigern.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Solarzellen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Aufbringen des Vorderseitenkontaktes der Rückseitenkontakt einer gesonderten, verstärkten Zwischensinterung unterzogen wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß der Ohmsche Kontakt verbessert und damit der Übergangswiderstand verringert wird, was wiederum die gewünschte Erhöhung der Leerlaufspannung der Solarzellen — etwa um 10 mV — zur Folge bat. Da die Zwischensinterung sich aber nur auf den Rückseitenkontakt bezieht, ist eine Beschädigung des dicht unter der Oberfläche des Vorderseitenkontaktes liegenden pn-Überganges ausgeschlossen.

Versuche haben gezeigt, daß die Ausbeute an Solarzellen hoher Qualität durch die erfindungsgemäße Zwischensinterung des Rückseitenkoutaktes etwa verdreifacht werden konnte.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Zwischensinterung des Rückseitenkomiktes in einem Temperatur-Zeit-Bereich zwischen etwa 5 Minuten bei 620° C und 7 Minuten bei 600° C vorzunehmen, nachdem in etwa S Minuten Aufheizzeit die Sintertemperatur erreicht wurde. Der Vorderseitenkontakt wird dagegen jedoch nur kurz und bei niedrigerer Temperatur, etwa 5 Minuten bsi 580° C (einschließ- . lieh der Aufheizzeit), gesintert.

Als Schutzgas werden während der Sinterung etwa Liter Argon je Stunde und etwa 0,4 Liter Wasserstoff je Stunde durch den Sinterofen geleitet.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Vorderseitenkontaktes der Rückseitenkontakt einer gesonderten, verstärkten Zwischensinterung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischensinterung des Rückseitenkontaktes in einem Temperatur-Zeit-Bereich zwischen etwa 5 Minuten bei 620° C und 7 Minuten bei 600° C vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatur nach einer Aufheizzeit von etwa 5 Minuten erreicht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Sinterung etwa 100 Liter Argon je Stunde und etwa 0,4 Liter Wasserstoff je Stunde durch den Sinterofen ge* leitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kontakte aus einer Titan-Silber-Legierung einer Zwischensinterung unterzogen werden.