(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
（ｉ）シリコン、少なくとも１種のｎ型ドープ剤及び少なくとも１種のｐ型ドープ剤を含有する液浴（１００）を用意するステップと、
（ｉｉ）対流拡散パラメータを変化させてｎドープシリコン層（１０１）とｐドープシリコン層（１０２）とを交互に成長させることで、方向（Ｉ）でのシリコンの指向性凝固に進むステップと、
（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉｉ）完了時に得られる多層構造体からスライス（１０４）を、前記指向性凝固の方向（Ｉ）に対して平行に切断することで期待されるウェハ（１０）を得るステップ
とを含み、
前記ステップ（ｉｉ）が、前記ｎドープシリコン層（１０１）の成長と前記ｐドープシリコン層（１０２）の成長との間に中間層（１０３）の成長を含み、
前記中間層（１０３）が、８０Ω．ｍ以上の抵抗率及び切断面における５０μｍ〜５ｍｍの幅を示す、
ｎドープ領域とｐドープ領域とを交互に示す垂直多接合（２）を有するモノリシックシリコンウェハ（１０）の作製方法。
【請求項２】
前記シリコンを凝固させるステップ（ｉｉ）を引き上げ法により行う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ｐ型ドープ剤を、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）及びこれらの混合物から選択する、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記ｎ型ドープ剤を、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）及びこれらの混合物から選択する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ｉｉ）における対流拡散パラメータの変更を、シリコンの凝固速度の変化を通して行う、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｉｉ）におけるシリコンの凝固を引き上げ法で行い、前記シリコンの凝固速度を引き上げ速度の制御を通して調節する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｉｉ）をサイクルＶ1−Ｖ3−Ｖ2−Ｖ3−の繰り返しにしたがって前記シリコンの凝固速度を変化させることで行い、Ｖ1がｎドープシリコンの成長を促す速度であり、Ｖ2がｐドープシリコンの成長を促す速度であり、Ｖ3がＶ1とＶ2との中間値の前記中間層の成長を促す速度である、請求項５〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｉｉ）における対流拡散パラメータの変更を、液浴の撹拌レベルの変更を通して行う、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ｎドープシリコン及びｐドープシリコンを凝固させるためのステップ（ｉｉ）におけるそれぞれの時間を、前記ステップ（ｉｉ）完了時に形成される前記ｎドープ層（１０１）が互いに独立して少なくとも２ｍｍの厚さを示すように、かつ、前記ステップ（ｉｉ）完了時に形成される前記ｐドープ層（１０２）が互いに独立して少なくとも２ｍｍの厚さを示すように調節する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
水平に位置決めされたウェハの少なくとも１つの垂直切断面においてｎドープ領域（１１）及びｐドープ領域（１２）を交互に示し、各領域がウェハの厚さ全体（ｅ）に及び、また切断面において少なくとも２ｍｍの幅（Ｌ1、Ｌ2）を有し、
前記ｎドープ領域（１１）及び前記ｐドープ領域（１２）が、互いから少なくとも１つの中間領域（１３）で隔てられており、
前記中間領域（１３）が、８０Ω．ｍ以上の抵抗率及び切断面における５０μｍ〜５ｍｍの幅（Ｌ3）を示す、
垂直多接合（２）を有するモノリシックシリコンウェハ（１０）。
【請求項１１】
前記ｎドープ領域が、互いに独立して、切断面において２ｍｍ〜１０ｃｍの幅（Ｌ1）を示す、請求項１０に記載のウェハ。
【請求項１２】
前記ｐドープ領域が、互いに独立して、切断面において２ｍｍ〜１０ｃｍの幅（Ｌ2）を示す、請求項１０〜１１のいずれか一項に記載のウェハ。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか一項で定義されるシリコンウェハを備える光起電性デバイス。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光起電性デバイスを複数備える光起電性系であって、前記デバイスが、前記系に関係するインバータの入力電圧を調節できるように直列及び／又は並列につながれている、光起電性系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直ｐ−ｎ多接合を有するモノリシックシリコンウェハの新規な作製方法に関する。
【０００２】
そのようなウェハは、光起電性セル及びモジュールを作製するにあたって特に有利である。
【背景技術】
【０００３】
現在、光起電性モジュール（ＰＶ）は殆どが単結晶又は多結晶シリコンセルのアセンブリから作製され、これらのセルは概して導電率ｐのウェハから製造される。
【０００４】
１ｍ2オーダーの妥当なサイズのＰＶモジュールにおいて、ウェハにとって標準的なサイズ（１５６ｘ１５６ｍｍ）は、ＰＶモジュールの開放電圧（Ｖoc）が数十ボルトに制限されることを意味する。
【０００５】
ＰＶモジュールの電圧Ｖocを上昇させようと様々な試みがなされてきた。
【０００６】
第１の選択肢は、結晶シリコン（Ｓｉ）以外の材料、とりわけシリコンの１．１ｅＶ（電子ボルト）より大きいバンドギャップ幅を示す半導体、例えばいわゆるヘテロ接合技術で得られるアモルファスＳｉ／結晶Ｓｉタイプの材料又はさらにＣｄＴｅ（カドミウムテルル化合物）タイプの材料を使用することから成り得る。残念なことに、開放電圧の向上には限界がある。過度に大きいバンドギャップ（＞２ｅＶ）を有する半導体を使用すると吸収される光子の量が著しく低下し、またエネルギー変換効率に損失が生じるからである。
【０００７】
セルサイズを現行標準の１５６ｘ１５６ｍｍより縮小することも考えられ、より多くのモジュール構成セルを直列に接続することで電圧Ｖocを上昇させることが可能となる。しかしながら、この解決策だと、モジュール作製時の取り扱い操作がより困難となる。さらに、接続するＰＶモジュール構成セル同士を離間する必要があるため、有効表面積（すなわち、電気キャリアの光発生が起きる）の損失につながる。表面積のこの損失は、より小さいサイズのセルをより多く使用すると大きくなる。
【０００８】
有効表面積のこの損失を減少させようと、標準サイズ１５６ｘ１５６ｍｍのモノリシックウェハを製造し、その後にトレンチを例えばレーザーアブレーションによりエッチングすることが考えられ、これにはより小さいサイズの複数のセルを効果的に作製する効果がある。しかしながら、エッチング加工はウェハの脆化とそれに伴う機械的強度問題につながりやすい。さらに、サブセル同士の離間問題は、特にターゲット用途に著しい絶縁抵抗が必要な場合に複雑となる。
【０００９】
Ｇａｔｏｓら（米国特許第４３２０２４７号）は、チョクラルスキー法による指向性凝固で得られるｐ型シリコン結晶に天然で存在している酸素濃度の変動を利用して、結晶の切断及び酸素系熱ドナーの熱ベークによる活性化後、ｐ／ｎ構造のウェハを得ることを提案している。温度４００〜５００℃での熱ベークによりシリコンウェハ内で発生し得る酸素の小さな集合体である熱ドナーは電子ドナーとして挙動することから、材料の補償及びその導電性の変化が起きる。残念なことに、典型的には１００程度のミクロン数オーダーの最終ウェハにおける酸素濃度の変動ひいてはｎ及びｐ領域のサイズの制御は困難である。
【００１０】
より最近では、Ｐｏｚｎｅｒら（Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ  ２０（２０１２），１９７）が、モデリングにより、接合面が水平である従来のウェハ構成とは異なる、垂直ｐ−ｎ接合面を有するセルの直列接続を構想している。このアプローチのメリットは、セルを製造するにあたって、モノリシック基板上での集合的なタイプの工程を構想できることである。しかしながら、そのような構造体の実際の製造に関しては依然として技術的な問題が幾つか残り、またコスト、さらにリスクが極めて高い。
【００１１】
結果として、高開放電圧のＰＶモジュールの製造に適し且つ無効表面（すなわち光発生キャリアが集合しない）を最小限に抑えることができるウェハ作製方法が依然として必要とされている。
【００１２】
本発明はまさにこのニーズに応えることを目標としている。
【００１３】
より具体的には、本発明は、垂直ｐ−ｎ多接合を有するモノリシックシリコンウェハの作製方法を提案する。
【発明の概要】
【００１４】
したがって、本発明は、その第１の態様において、ｎドープ領域とｐドープ領域とを交互に示す垂直多接合を有するモノリシックシリコンウェハの作製方法に関し、この方法は少なくとも、
（ｉ）シリコン、少なくとも１種のｎ型ドープ剤及び少なくとも１種のｐ型ドープ剤を含有する液浴を用意するステップと、
（ｉｉ）対流拡散パラメータを変化させてｎドープシリコン層とｐドープシリコン層とを交互に成長させることで、方向（Ｉ）でのシリコンの指向性凝固（directionally solidifying）に進むステップと、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）完了時に得られる多層構造体からスライスを、方向（Ｉ）に対して平行に切断することで期待されるウェハを得るステップ
とを含む。
【００１５】
本明細書においては以下、大部分は１種以上のｐ型ドープ剤（それぞれ１種以上のｎ型ドープ剤）を含むシリコン層又は領域をよりシンプルに「ｐドープ」（それぞれ「ｎドープ」）層又は領域と称する。
【００１６】
米国特許第４３２０２４７号明細書に記載の方法とは異なり、ｎドープ領域はこのようにしてシリコンの指向性凝固中に形成され、格子間酸素系熱ドナーのベークによる続く活性化から生じるのではない。
【００１７】
本明細書においては以下、別段の定めがない限り、ウェハのキャラクタリゼーションはその水平位置で観察して行われる。
【００１８】
したがって、特には、水平に位置決めされたウェハの垂直切断面においてウェハは「垂直」接合を示すと定義される。
【００１９】
その別の態様において、本発明は、特には上で定義した方法で得られる垂直多接合を有するモノリシックシリコンウェハに関し、このウェハは、少なくとも１つの垂直切断面において、交互になったｎドープ領域及びｐドープ領域を示し、各領域はウェハの厚さ全体に及び、また切断面において少なくとも２ｍｍの幅を有する。
【００２０】
本発明は、そのようなシリコンウェハを備えた光起電性デバイス、特には光起電性セルにも関する。
【００２１】
有利には、よりサイズの小さい複数のサブセルにさらに分割された本発明によるシリコンウェハは、１ｍ2オーダーの妥当な標準サイズを維持したままより高い開放電圧を示すＰＶモジュールの製造を可能にする。
【００２２】
応用例として、これらの高電圧ＰＶモジュールは、本明細書において後述するように、ＰＶ系における新規なＰＶモジュールアセンブリ構成、より具体的には光起電性設備におけるＰＶモジュールとインバータとの間での電圧レベルの標準化を可能にする。
【００２３】
したがって、本発明はその別の態様において光起電性系（photovoltaic system）にも関し、この系は、この系に関係したインバータの入力電圧を調節できるように直列及び／又は並列につながれた、上で定義したような光起電性デバイスを複数備える。
【００２４】
本発明の方法、シリコンウェハ及び光起電性デバイスの他の特徴、利点及び適用モードは、本発明の実施形態例についての以下の詳細な説明を読み、また添付の図を考察することでより明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の方法のステップ（ｉｉ）中に形成される多層構造体の概略部分断面図である。
【図２】本発明によるシリコンウェハの構造の垂直切断面概略図である。
【図３】６個のサブセルにさらに分割され、電圧３．６Ｖを生じる本発明によるＰＶセル（図３ａ）及び電圧０．６Ｖを生じる従来のＰＶセル（図３ｂ）のアーキテクチャの概略図である。
【図４】直列につながれた１５個のＰＶモジュールから成る１つの回路を備える従来のＰＶ設備の構成例を示す（モジュール規格：７ＡMPP、３１ＶMPP、２１７WC。ＡMPPは最大電流、ＶMPPは最大電圧、ＷCは温度２５℃での最大電力を意味する）。
【図５】本発明のＰＶセルから作製するＰＶモジュールから考えられる２つの新規な構成（モジュール規格：１．７５ＡMPP、１２２ＶMPP、２１６Ｗc）：３６６ＶMPPのＤＣバス電圧をもたらす３個のモジュールから成る５個の回路の構成（図５ａ）及びバス電圧６１０ＶMPPをもたらす５個のモジュールから成る３個の回路の構成（図５ｂ）を示す。  図４、５においては、慣例的に、ＡMPPは最大電流、ＶMPPは温度２５℃での最大電圧を意味する。
【図６】従来のＰＶインバータのアーキテクチャ（図６ａ）及び本発明で可能となるインバータの新規なアーキテクチャ（図６ｂ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
なお、明快さを目的として、図中の異なる要素は縮尺通りに描かれてはおらず、これら異なるパーツの実寸に従ったものではないことに留意すべきである。
【００２７】
本明細書において以下、「〜と〜との間にある」、「〜から〜に及ぶ」及び「〜から〜」という表現は同等であり、別段の定めがない限り、上下限を含むものとする。
【００２８】
別段の定めがない限り、「〜を含む／備える」という表現は、「少なくとも１つの〜を含む／備える」を意味すると理解すべきである。
【００２９】
ウェハの作製
ステップ（ｉ）：液浴
上で明記したように、本発明の方法のステップ（ｉ）は、「溶融（ｍｅｌｔ）」浴とも称される、シリコン、少なくとも１種のｎ型ドープ剤及び少なくとも１種のｐ型ドープ剤を含有する液浴を用意することから成る。
【００３０】
このｐ型ドープ剤は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）及びこれらの混合物から選択し得る。
【００３１】
好ましくは、ｐ型ドープ剤はホウ素である。
【００３２】
ｐ型ドープ剤は、より具体的には、５．１０15〜１０17原子／ｃｍ3、特には１０16〜４．１０16原子／ｃｍ3の割合で液浴中に存在し得る。
【００３３】
ｎ型ドープ剤は、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）及びこれらの混合物から選択し得る。
【００３４】
好ましくは、ｎ型ドープ剤はアンチモンである。
【００３５】
ｎ型ドープ剤は、より具体的には、１０16〜５．１０18原子／ｃｍ3、特には１０17〜１０18原子／ｃｍ3の割合で液浴中に存在し得る。
【００３６】
好ましくは、ｐ型ドープ剤はホウ素であり、ｎ型ドープ剤はアンチモンである。
【００３７】
言うまでもなく、当業者は、本発明の方法のステップ（ｉ）で使用する液浴の体積を、とりわけ所望のシリコンウェハの寸法に照らして適合させる。
【００３８】
本発明の方法のステップ（ｉ）で使用する液浴の調製は、当業者の一般知識の範囲にある。
【００３９】
例えば、液浴を、固相で、シリコン、ｎ型ドープシリコンウェハ及びｐ型ドープシリコンウェハ並びに／又はｎ及びｐドープシリコンウェハを混合し、続いて全てをシリコンの融点より高い温度にまで加熱することで事前に調製し得る。
【００４０】
特定の実施形態においては、液浴を、本発明の方法のステップ（ｉｉ）におけるその使用に先立って撹拌系を使用して、例えば磁気撹拌、振動テーブルによる撹拌等により撹拌することで液浴の良好な均質性、特にはｎ型及びｐ型ドープ剤の液体シリコンにおける良好な分散を確保する。
【００４１】
この液浴は、シリカ又は黒鉛のるつぼ（場合によってはＳｉＣ層で被覆される）において調製し得る。るつぼは、液浴を得るのに十分な高温までの加熱に耐えることが知られている。
【００４２】
ステップ（ｉｉ）：シリコンの指向性凝固
本発明の方法の第２のステップにおいては、対流拡散パラメータを変化させてｎドープシリコン層及びｐドープシリコン層を交互に成長させることで、方向（Ｉ）でシリコンを指向性凝固させる。
【００４３】
一般に、指向性凝固法には、引き上げ法又は槽、特にはるつぼ内の液浴の、その融点より低い温度までの、その一端からの、凝固するまでの勾配冷却をベースとした方法が含まれる。
【００４４】
本発明の方法による指向性凝固のステップ（ｉｉ）は、当業者に公知のいずれの引き上げ法、例えばチョクラルスキー引き上げ法又はさらにはいわゆるブリッジマン法によっても行い得る。
【００４５】
また、「温度勾配凝固（ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｆｒｅｅｚｅ）法」としても知られる勾配冷却法でも行い得る。
【００４６】
選択した成長法に適した装置の設置は、当業者の一般知識の範囲内である。
【００４７】
好ましくは、シリコンの指向性凝固のステップ（ｉｉ）を引き上げ法により行う。
【００４８】
成長方向（Ｉ）は、具体的には槽の縦軸に対して平行になり得る。槽の縦軸とは、槽の断面の全ての重心をつなぐ線を意味する（槽の壁を含む）。縦軸は、槽の対称軸になり得る。
【００４９】
所与の種についてのΔで表される対流拡散パラメータは、以下の関係式：
Δ＝ＶIδ／Ｄ
（式中、ＶIは成長速度、すなわち方向（Ｉ）で測定した場合のシリコンの液体／固体界面伝播速度を表し、Ｄは関与する種の拡散係数であり、δは液体／固体界面の前面にある溶質境界層の厚さである）で定義し得る。
【００５０】
理論により拘束すること望むものではないが、固体に取り込まれた濃度と界面から離れた浴における濃度との比であると定義される所与の種の有効分配係数ｋeffは、以下の関係式：
ｋeff＝ｋ／（１−（１−ｋ）Δ）
（式中、ｋは、状態図から求められる、関与する種の熱力学的分配係数である）にしたがって対流拡散パラメータΔに直接左右される。
【００５１】
したがって、本発明では、使用するｎ及びｐドープ剤に関する対流拡散パラメータの値を制御することで、ｎドープシリコン又はｐドープシリコンを成長させることが可能である。より具体的には、固体に取り込まれるドープ剤の量は有効分配係数ｋeffと浴におけるこのドープ剤の濃度との積により求められ、ドープ剤の濃度は本方法の開始時に設定される。
【００５２】
本発明の第１の実施形態変化形において、ステップ（ｉｉ）における対流拡散パラメータの変更は、シリコンの凝固速度の変化を通して、特には少なくともｎドープシリコンの成長を促す値Ｖ1とｐドープシリコンの成長を促す値Ｖ2との間で行い得る。
【００５３】
ｎ型ドーパント及びｐ型ドーパントは同じ拡散係数を有していないことから、凝固速度がＶ1からＶ2に変化してもこれらの対流拡散パラメータは同じようには変化せず、ｎ材料とｐ材料とを交互に成長させることが可能となる。
【００５４】
当業者ならば、凝固速度Ｖ1及びＶ2の値をそれぞれ調節してｎドープシリコン及びｐドープシリコンを成長させることができる。
【００５５】
また、当業者の一般常識には、凝固速度を変化させるのに用いる、成長方法の操作パラメータ及び条件をどのように適合させるかが含まれる。
【００５６】
例として、引き上げ法、例えばチョクラルスキー引き上げ法によるシリコンの凝固に関し、凝固速度は、以下の実施例で説明するように、引き上げ速度の制御を通して調節し得る。
【００５７】
本発明の第２の実施形態変化形において、ステップ（ｉｉ）における対流拡散パラメータの変更は、液浴の撹拌レベル、特には少なくともｎドープシリコンの成長を促す値Ｂ1とｐドープシリコンの成長を促す値Ｂ2との間での変更を通して行い得る。
【００５８】
実際、Ｊ．Ｐ．Ｇａｒａｎｄｅｔらによる論文“Ｓｃａｌｉｎｇ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｏｌｕｔｅ  ｂｏｕｎｄａｒｙ  ｌａｙｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｉｄｅａｌｉｚｅｄ  ｇｒｏｗｔｈ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ”（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  １０６（１９９０）４３７−４４４  Ｎｏｒｔｈ  Ｈｏｌｌａｎｄ）において報告されているように、液浴の撹拌レベルは、溶質境界層δの厚さの値に直接影響する。
【００５９】
ｎ型ドーパント及びｐ型ドーパントは同じ拡散係数を有していないことから、撹拌レベルがＢ1からＢ2に変化してもこれらの対流拡散パラメータは同じようには変化せず、ｎ材料とｐ材料とを交互に成長させることが可能となる。
【００６０】
当業者は、液浴の撹拌レベルを調節する適当な方法を行うことでｎドープシリコン及びｐドープシリコンを成長させることができる。
【００６１】
撹拌レベルは、例えば、チョクラルスキータイプの引き上げ法において結晶及び／又はるつぼの強制回転により、交番磁場、回転又は摺動、機械ブレード、プロペラ又はディスクを使用して調節し得る。
【００６２】
以下、本発明の方法のステップ（ｉｉ）中のある時点での系の状態を概略的且つ部分的に示す図１を参照する。
【００６３】
凝固は、例えばシリカ又は黒鉛るつぼになり得る槽（１）において行われる。液浴（１００）を固体のシリコンから隔てている液体／固体界面（２００）は方向（Ｉ）に伝播する。
【００６４】
「インゴット」とも称される、本発明にしたがって形成される多層構造体は、ｎドープ層（１０１）とｐドープ層（１０２）との連続を示す。
【００６５】
ステップ（ｉｉ）におけるｎドープ層及びｐドープ層のそれぞれの成長時間を調節することで、形成される各ドープ層について所望の厚さを得る。
【００６６】
特に、成長時間を、ステップ（ｉｉ）完了時に形成されるｎドープ層（１０１）及びｐドープ層（１０２）が互いに独立して方向（Ｉ）で少なくとも２ｍｍ、特には２ｍｍ〜１０ｃｍ、とりわけ５ｍｍ〜５ｃｍの厚さ（Ｌ1、Ｌ2）を示すように調節する。
【００６７】
「互いに独立して」という表現は、ｎドープ層の厚さ（Ｌ1）がｐドープ層の厚さ（Ｌ2）とは異なり得ること、又はさらに厚さがｎ型ドープ層毎若しくはｐ型ドープ層毎に異なり得ることを意味すると理解すべきである。
【００６８】
これらの厚さ（Ｌ1、Ｌ2）を、より具体的に後述するように、最終的なウェハを製造することを目的として、当業者の知識にしたがって調節し得る。
【００６９】
特に、ｎ型材料は概してｐ型材料より金属不純物に対する感受性が低いことから、光発生電流は概してｐドープ領域よりｎドープ領域のほうが高い。当業者ならば、ｐドープ層及びｎドープ層の厚さ（Ｌ1、Ｌ2）を、とりわけ最終的なシリコンウェハにおけるこれらの電流を最も良好に均等化することを目的として適合させることができる。
【００７０】
また、ステップ（ｉｉ）で形成される多層構造体の最終的な厚さを、シリコンウェハに望む全長（Ｌ）に関して調節する。
【００７１】
中間層
特に好ましい実施形態においては、図１に示すように、中間層（１０３）の成長を、ｎドープシリコン層（１０１）の成長とｐドープシリコン層（１０２）の成長との間で行う。
【００７２】
これらの中間層を、「中間領域」、「電気的絶縁領域」又はさらに「補償領域」と同等に称する場合もある。
【００７３】
特に、この中間層は、８０Ω．ｍ以上、特には４００Ω．ｍ以上、好ましくは２０００Ω．ｍ以上の抵抗率を示し得る。
【００７４】
抵抗率は慣用の方法、例えばいわゆる四探針測定法により又はさらに交番磁界により誘導される渦電流の作用を測定することで測定し得る。
【００７５】
好ましくは、中間層は、凝固の方向（Ｉ）で、５０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜５００μｍの厚さ（Ｌ3）を示す。
【００７６】
実際には、最終的なシリコンウェハにおいて中間領域が過度に長いと作用物質の損失、ひいてはこれらのウェハから作製するモジュールにおけるエネルギー効率の低下が起きやすい。他方、過度に短い中間領域はサブセル（ｎドープ領域及びｐドープ領域）間を良好に隔離するには不十分となる場合があり、得られるモジュールの効率の低下にもつながり得る。
【００７７】
ｎドープ層及びｐドープ層の成長に関して上述したように、中間層の成長はとりわけ、各ドープ種の対流拡散パラメータを、ｐ領域及びｎ領域の成長を促す値間の中間値で調節することで行われる。
【００７８】
第１の実施形態変化形においては、凝固速度の変更を通してステップ（ｉｉ）において対流拡散パラメータを調節する中で、中間層を、凝固速度をＶ1とＶ2との間の中間値Ｖ3に適合させることで形成し得る。
【００７９】
したがって、特定の実施形態において、本発明の方法のステップ（ｉｉ）はサイクルＶ1−Ｖ3−Ｖ2−Ｖ3−の繰り返しにしたがってシリコンの凝固速度を変化させることで行い得て、Ｖ1はｎドープシリコンの成長を促す速度であり、Ｖ2はｐドープシリコンの成長を促す速度であり、Ｖ3は中間層の成長を促す速度であり、図１に描かれるような多層構造体が得られる。
【００８０】
第２の実施形態変化形においては、液浴の撹拌レベルの変更を通してステップ（ｉｉ）において対流拡散パラメータを変化させる中で、中間層を、撹拌レベルをＢ1とＢ2との間の中間値Ｂ3に適合させることで形成し得る。
【００８１】
したがって、別の特定の実施形態において、ステップ（ｉｉ）はサイクルＢ1−Ｂ3−Ｂ2−Ｂ3−の繰り返しにしたがって浴の撹拌レベルを変化させることで行い得て、Ｂ1はｎドープシリコンの成長を促す撹拌レベルであり、Ｂ2はｐドープシリコンの成長を促す撹拌レベルであり、Ｂ3は中間層の成長を促す撹拌レベルであり、図１に示すような多層構造体が得られる。
【００８２】
液浴へのシリコンの添加
特定の実施形態においては、ステップ（ｉｉ）中に、溶融浴中の固形又は液状のシリコンを好ましくは段階的に且つシリコンが凝固するにつれて液浴の富化をｎドーパント及びｐドーパントで補償できるような量で液浴に添加する。
【００８３】
理論により拘束しようとするものではないが、ステップ（ｉｉ）中のそのようなシリコン添加はドーパントのマクロ偏析現象の抑制を可能にするため有利であり、マクロ偏析現象は成長方向（Ｉ）に対して平行に、層の抵抗率の変動を誘発し易い。
【００８４】
ステップ（ｉｉｉ）：シリコンウェハを得る
本発明の方法の第３のステップにしたがって、スライス（１０４）を、図１に描かれるように、ステップ（ｉｉ）完了時に得られる多層構造体から方向（Ｉ）に平行に切断することで期待されるウェハ（１０）を得る。
【００８５】
本発明の方法のステップ（ｉｉ）完了時に得られる多層構造体を事前に周囲温度にし、るつぼから取り出してから切断し得る。
【００８６】
この切断は、当業者に公知の慣用の方法、例えばＳｉＣ粒を研削材として使用することで行い得る。
【００８７】
切断するスライスの寸法は、所望のシリコンウェハの寸法、特にはその厚さ（ｅ）及びその長さ（Ｌ）を踏まえて選択される。
【００８８】
ウェハ
これまで見てきたように、本発明は、さらに別の態様において、特には上述した方法で得られるようなシリコンウェハに関する。
【００８９】
以下の説明では添付の図２を参照する。図２は、本発明によるシリコンウェハを概略的に垂直切断面で描いたものである。
【００９０】
図２に描かれるように、本発明によるシリコンウェハ（１０）は、少なくとも１つの垂直切断面において、ｎドープ領域（１１）及びｐドープ領域（１２）を交互に示し、各領域はウェハの厚さ全体（ｅ）に及び、また切断面において少なくとも２ｍｍの幅（Ｌ1、Ｌ2）を有する。
【００９１】
発明者が知る限り、このようなアーキテクチャのシリコンウェハ、特にはｎドープ領域及びｐドープ領域の幅が２ｍｍ以上のシリコンウェハはいまだかつて提案されていない。
【００９２】
特定の実施形態において、本発明のウェハは、１００〜５００μｍ、特には１５０〜３００μｍの厚さ（ｅ）を示し得る。
【００９３】
別の特定の実施形態において、本発明によるウェハは、１０〜３０ｃｍ、特には１５〜２０ｃｍの全長（Ｌ）を示し得る。
【００９４】
ウェハのｎドープ領域（１１）は、互いに独立して、電子タイプの電荷キャリア密度１０14〜１０17ｃｍ-3、特には５．１０14〜５．１０16ｃｍ-3を示し得る。
【００９５】
ｎドープ領域は、切断面において２ｍｍ〜１０ｃｍ、特には５ｍｍ〜５ｃｍの幅（Ｌ1）を示し得る。
【００９６】
ウェハのｐドープ領域（１２）は、互いに独立して、ホールタイプの荷電キャリア密度１０14〜１０17ｃｍ-3、特には５．１０14〜５．１０16ｃｍ-3を示し得る。
【００９７】
ｐドープ領域は、切断面において２ｍｍ〜１０ｃｍ、特には５ｍｍ〜５ｃｍの幅（Ｌ2）を示し得る。
【００９８】
上述したように、特定の実施形態において、ｎドープ領域（１１）及びｐドープ領域（１２）を互いから、「電気的絶縁領域」とも称される、少なく１つの中間領域（１３）で隔て得る。
【００９９】
これらの中間領域（１３）はとりわけ、８０Ω．ｍ以上、特には４００Ω．ｍ以上、好ましくは２０００Ω．ｍ以上の電気抵抗率を特徴とする。
【０１００】
これらの中間領域（１３）は、切断面において、５０μｍ〜５ｍｍ、特には１００μｍ〜５００μｍの幅（Ｌ3）を示し得る。
【０１０１】
光起電性デバイス及び応用例
本発明は、その別の態様において、上で定義したような少なくとも１枚のシリコンウェハを備える光起電性デバイス、特には光起電性セル又は光起電性モジュールにも関する。
【０１０２】
当業者ならば、本発明によるモノリシックシリコンウェハから光起電性セルを作製するのに慣用的に用いられる適当な工程を実行することができる。
【０１０３】
当然のことながら、その作製方法により、本発明によるウェハは、導電率がモノタイプであり且つウェハ全面にわたって均一である標準的なウェハと比較して、ｎ型（それぞれｐ型）領域毎に、また１つの同じ所与のｎ型（それぞれｐ型）領域内でより大きい変動を示す。典型的には、導電率の変動は標準的なモノタイプウェハでは２０％未満、さらには１０％未満であることが多く、これらの変動は本発明によるウェハの場合は２倍以上になり得る。
【０１０４】
また、ｎ領域とｐ領域との間での遷移の位置は必ずしも１つの同じインゴットの切断で得られるウェハ全てに関して同じというわけではない。溶融浴からの凝固法全てに固有の固体／液体界面曲率の問題があるからである。
【０１０５】
しかしながら、これらの特徴は、光起電性デバイス、特にはセルの作製にとって不利ではない。実際、ウェハ表面のマッピングが一旦行われてｎ型領域とｐ型領域とに分かれたら、発明者は、ＰＶセルを作製するための慣用の技法、例えばｐ／ｎ＋又はｎ／ｐ＋接合を形成するための気相でのドーパントの拡散、パッシベーションのための窒化物堆積及び反射率の制限、コンタクト用のスクリーン印刷を本発明によるシリコンウェハに用い得ることを発見した。
【０１０６】
上述したようなシリコンウェハから作製される本発明によるＰＶセルをより小さいサイズのサブセルにさらに分割する。そのようなＰＶセルは、より少ない電流を出力しながら高い電圧レベルを生み出すことを可能にする。
【０１０７】
例として、図３は、約０．６Ｖの電圧を生み出す従来のＰＶセル（図３ｂ）に対する、６個のサブセルにさらに分割され約３．６Ｖの電圧を生み出す本発明によるＰＶセル（図３ａ）のアーキテクチャを概略的に示すものである。
【０１０８】
そのようなＰＶセルは、高電圧を発生させるのに適した太陽光起電性モジュールの作製に特に有利であることが判明している。とりわけ、本発明によるＰＶセルを直列に接続することで、慣用的には１ｍ2オーダーの寸法である妥当なサイズであり且つ従来のセルから作製するモジュールより高い電圧を示すＰＶモジュールを作製することが可能である。
【０１０９】
さらに別の態様において、本発明は、本発明による一組の光起電性セルから形成される光起電性モジュールに関する。
【０１１０】
例として、本発明によるＰＶセルから形成される高電圧モジュールは光起電性設備のディメンショニングを、とりわけ光起電性系におけるＰＶモジュールとインバータとの間での電圧レベルの標準化を通して促進することにおいて特に有利に利用できる。
【０１１１】
したがって、本発明はさらに、その別の態様において、上で定義したような光起電性デバイスを複数備えた光起電性系に関し、これら複数の光起電性デバイスは、系に関係したインバータの入力電圧の調節ができるように直列及び／又は並列でつながれる。
【０１１２】
一般に、図４に示すように、ＰＶ設備では、一方の、それぞれが一組の電気的に接続されたＰＶセルから形成される直流（以下、ＤＣと記載する）発電機であるＰＶモジュール（４１）と、他方の、直流ＤＣを交流（ＡＣと記載）に変換するインバータ（４２）とを組み合わせており、配電網、例えばフランスＥＤＦ公共電力網に適合させてある。ＰＶ設備のこれら２つの主要コンポーネント間のインターフェース（以下、ＰＶ系の「ＤＣバス」と称する）によりＰＶモジュール（４１）で発生した電流を特定の電圧でインバータ（４２）に流すことが可能になる。
【０１１３】
例えば、図４は従来のＰＶ設備を示すものであり、１５個のモジュール（４１）の直列アセンブリを備え、各モジュールは３１ＶMPPの電圧を生じ、ＤＣバス電圧は４６５ＶMPPとなる。
【０１１４】
使用するＰＶモジュールにつながれるＤＣバスの電圧は、インバータが許容し得る入力電圧レンジにマッチしなくてはならない。ここで、電圧レベルはＰＶモジュール毎にかなり変動し得る。同様に、動作電圧はインバータ毎に異なる。
【０１１５】
インバータの入力電圧レンジは概して広いため、最多のケース（モジュールのタイプ、１回路あたりのモジュール数）に適合させることが可能となる。しかしながら、この広い電圧レンジは、インバータの設計において、図６ａで概略的に示すように、特定のＤＣ／ＤＣ変換段階を形成することを必要とするため、コンポーネント及び効率という観点からコストがかさむ。
【０１１６】
結果的に、光起電性設備のディメンショニングは比較的困難なままとなるが、これは回路中のモジュールの数、モジュールの定格出力及びインバータの定格出力との間ですり合わせを行わなければならないからである。このすり合わせにより設置者は時間的に拘束され、またディメンショニングエラーのリスクが生じる。
【０１１７】
また、十分なＤＣバス電圧を得るためにモジュールを概して直列に位置決めする現行のＰＶ設備においては、１つのモジュールが故障すると、ＰＶ系全体の動作に影響がでる。
【０１１８】
最後に、比較的低い出力電圧のＰＶモジュールでは電流が高いことが多く、これはＰＶ系の導体、はんだ接合部及びターミナルブロックでの損失を含意する。
【０１１９】
モジュールをインバータにマッチさせるのに現在提案されている唯一の手法は、各ＰＶモジュール上で「マイクロコンバータ」又は「パワーオプティマイザ」と称されるＤＣ／ＤＣ又は直接ＤＣ／ＡＣコンバータを使用することから成る。しかしながら、マイクロコンバータの使用は複雑であり、全体としてのＰＶフィールドにおいて多数のコンポーネントを展開することを必要とし、メンテナンス上の難点が生じる。さらに、装置が複数となると故障のリスクが上昇し、コンポーネントはより著しい温度偏差に直面する。最後に、ＰＶモジュールにおける高電流、また使用するＰＶモジュールとのこれらのマイクロコンバータの電圧及び電力適応性問題が依然として残る。
【０１２０】
有利には、本発明にしたがって作製される高電圧ＰＶモジュールは、後述するように、電圧及び電流に関して最適化され且つ上述した欠点の全てを軽減することを可能にする単純なモジュール＋インバータ系の作製を可能にする。
【０１２１】
これらの新規なＰＶ系のデザイン及び利点は、純粋に例として記載する以下の説明を読み、添付の図を参照することで明らかとなる。
【０１２２】
ディメンショニングに関して上で説明した制約を踏まえると、直流バス電圧を全てのモジュール及びインバータテクノロジーについて固定値で標準化可能であることは特に有利となる。
【０１２３】
この標準化は、電圧レベルについての唯一且つ実際の制約：配電網、例えばフランスＥＤＦ公共電力網の電圧：２３０ＶAC単相又は４００ＶAC三相を考慮にいれなくてはならない。これらの量から、最大ＤＣ／ＡＣ変換効率を確保するための最適なＤＣ電圧値が、単相の場合は約３６６Ｖ、三相の場合は６１０Ｖであると推定し得る。
【０１２４】
したがって、これらの２つの制約に適合する、ＰＶモジュールの出力のための電圧レベルは例えばＰＶモジュール１つあたり１２２ＶMPPになり得る。
【０１２５】
図５では本発明によるモジュールで想定でき且つ上記の要件に取り組むことを可能にする２つの構成を示す。より具体的には、
図５ａは並列でつながれた５個の回路の構成を示し、各回路は直列につながれた３個のモジュール（５１）から形成され（モジュール規格：１．７５ＡMPP、１２２ＶMPP、２１６Ｗc）、ＤＣバス電圧３６６ＶMPPが得られ、
図５ｂは並列でつながれた３個の回路の構成を示し、各回路は５個のモジュール（５１）から形成され、ＤＣバス電圧６１０ＶMPPが得られる。
【０１２６】
言うまでもなく、図５の２つの構成は例として挙げられたものであり、本発明を限定するものではない。例えば、約６１Ｖ、３０．５Ｖ、１５．２５Ｖ、５．０８Ｖのモジュールを構成することも可能であり、全て１２２Ｖの約数である。
【０１２７】
これらの新規な構成は、高電圧を生み出す本発明によるＰＶセルから作製されるモジュールの能力により可能となる。
【０１２８】
実際には、図３ｂに示すような従来のサイズ１５６ｘ１５６ｍｍであり、例えば電圧０．６Ｖ／ウェハ及び電流７Ａを特徴とする従来のウェハを用いて電圧１２２Ｖを生み出すＰＶモジュールを得るには、多数のセル（適例においては２０３枚のウェハ）の使用が必要となるため、定格出力が８５０Ｗで表面積が広い（５ｍ2オーダー）ＰＶモジュールとなってしまう。そのような表面積のモジュールは取扱いが困難である。さらに、このアーキテクチャでは電流が高いままであるため、ＰＶモジュールの導体において損失が起きる。
【０１２９】
他方、図３ａに示すようにサブセルにさらに分割された、本発明にしたがって作製される新規なＰＶセルでは、電圧１２２Ｖ及び電流約１．７５Ａを示し、それでいて１ｍ2オーダーの妥当なサイズを保持するモジュールが得られる（例えば、図３ａに示すような電圧３．６Ｖ／ウェハを生み出す３４個のセルのアセンブリから）。
【０１３０】
要約すると、本願で説明するようなウェハを用いて、同等の表面で従来のモジュールと同じ定格出力を生むが電圧がより高く電流はより低いＰＶモジュールを製造可能である。図５ａ、５ｂに図示するような新規なＰＶ系は様々な形で特に有利であると判明している。
【０１３１】
一方、新規なＰＶ系は標準化したＤＣバス電圧、上で例示したケースにおいては電圧３６６Ｖ又は６１０Ｖを供給することを可能にする。したがって、もはやインバータが広いＤＣ入力電圧レンジを有している必要はなく、インバータのための変換段階を排除してコスト、嵩を削減し、またその信頼性を向上させることを可能にするため有利である。例えば、図６では、一方の（図６ａ）２個のＤＣ／ＤＣ及びＤＣ／ＡＣ変換段階を備えた従来のインバータ（４２）のアーキテクチャともう一方（図６ｂ）の、上で提示した新規なＰＶ系で使用できる、第１のＤＣ／ＤＣ変換段階を排除したインバータ（５２）のアーキテクチャを概略的に描いている。
【０１３２】
また、図５に示すように、電流は本発明にしたがって形成されるＰＶモジュールにおいてより低く、これはＰＶモジュールの導体ひいてはこれらの導体の断面における損失を低減することを可能にする。
【０１３３】
さらに、並列接続のモジュール構成は、例えば１個以上のモジュールが停止している場合に、ＰＶ系に陰影妨害に対するより高いロバスト性を付与することを可能にする。最後に、モジュールに欠陥がある場合は、欠陥があるモジュールを、ＰＶ系の動作を中断させることなく同等の電圧のモジュールと交換可能である。
【０１３４】
ここで本発明を、以下の実施例を用いて説明する。言うまでもなく、実施例は例として挙げたものであり、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【０１３５】
ｉ．溶融浴の調製
溶融浴を電子グレードのシリコン装入材料から調製し、そこにホウ素及びアンチモンのドープウェハを添加すると、初期の溶融浴は５．１０17個のアンチモン原子／ｃｍ3及び１．９．１０16個のホウ素原子／ｃｍ3の含有量を示す。
【０１３６】
ｉｉ．ｎドープ及びｐドープシリコン層の成長
シリコンの成長を、チョクラルスキー引き上げ法により行う。
【０１３７】
凝固速度を、種結晶を担持しているロッドの引き上げ速度を制御することで調節する。
【０１３８】
種結晶を担持しているロッドの回転速度は、凝固サイクルを通して１５回転／分に固定される。
【０１３９】
ロッドの引き上げ速度を９．８μｍ／秒に設定する過渡的ないわゆる「ショルダ形成相」により、形成される固体は種結晶の直径から結晶に関して選択した直径へと、この場合６インチ又は１５０ｍｍに成長し、この直径は凝固サイクルを通して一定に維持される。
【０１４０】
公称直径に達したら、すぐに引き上げ速度を９．８μｍ／秒で３０秒間にわたって維持して補償領域を形成し、次に引き上げ速度を３．８μｍ／秒まで減速する。
【０１４１】
結晶をこの引き上げ速度３．８μｍ／秒で１３１５０秒にわたって成長させ、これは５ｃｍのｐ型領域の凝固を可能にする。
【０１４２】
次に、引き上げ速度を９．８μｍ／秒、３０秒に設定することで再度補償領域を形成する。
【０１４３】
次に、引き上げ速度を２５．４μｍ／秒、１９００秒まで上昇させることで４．８ｃｍのｎ型領域を成長させる。
【０１４４】
トランジェントを考慮に入れると、ｎ材料とｐ材料との間の遷移領域の長さは約４００μｍである。
【０１４５】
このサイクル（９．８μｍ／秒−３０秒、３．８μｍ／秒−１３１５０秒、９．８μｍ／秒−３０秒及び２５．４μｍ／秒−１９００秒）を２回繰り返し、次に凝固サイクル終了まで引き上げ速度を９．８μｍ／秒に設定する。
【０１４６】
ｉｉｉ．ウェハの切断
成長工程が完了したら、インゴットを（研削材としてＳｉＣ粒を使用する慣用の切断法）厚さ２５０μｍ、長さ２０ｃｍのスライスに切断し、得られるウェハは２つのｐ型領域及び２つのｎ型領域を備え、これらの領域は補償領域により隔てられ且つ結合されている。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕少なくとも、
（ｉ）シリコン、少なくとも１種のｎ型ドープ剤及び少なくとも１種のｐ型ドープ剤を含有する液浴（１００）を用意するステップと、
（ｉｉ）対流拡散パラメータを変化させてｎドープシリコン層（１０１）とｐドープシリコン層（１０２）とを交互に成長させることで、方向（Ｉ）でのシリコンの指向性凝固に進むステップと、
（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉｉ）完了時に得られる多層構造体からスライス（１０４）を、方向（Ｉ）に対して平行に切断することで期待されるウェハ（１０）を得るステップ
とを含む、
ｎドープ領域とｐドープ領域とを交互に示す垂直多接合（２）を有するモノリシックシリコンウェハ（１０）の作製方法。
〔２〕前記シリコンを凝固させるステップ（ｉｉ）を引き上げ法、特にはチョクラルスキー又はブリッジマン引き上げ法により行う、前記〔１〕に記載の方法。
〔３〕前記ｐ型ドープ剤を、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）及びこれらの混合物、特にはホウ素から選択する、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔４〕前記ｎ型ドープ剤を、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）及びこれらの混合物、特にはアンチモンから選択する、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔５〕前記ｐ型ドープ剤がホウ素であり、前記ｎ型ドープ剤がアンチモンである、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔６〕前記ステップ（ｉｉ）が、前記ｎドープシリコン層（１０１）の成長と前記ｐドープシリコン層（１０２）の成長との間に中間層（１０３）の成長を含み、前記中間層（１０３）が８０Ω．ｍ以上、特には４００Ω．ｍ以上、好ましくは２０００Ω．ｍ以上の抵抗率を示す、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔７〕前記ステップ（ｉｉ）における対流拡散パラメータの変更を、シリコンの凝固速度の変化を通して、特には少なくともｎドープシリコンの成長を促す値Ｖ1とｐドープシリコンの成長を促す値Ｖ2との間で行う、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔８〕前記ステップ（ｉｉ）におけるシリコンの凝固を引き上げ法で行い、前記シリコンの凝固速度を引き上げ速度の制御を通して調節する、先行の態様に記載の方法。
〔９〕前記ステップ（ｉｉ）をサイクルＶ1−Ｖ3−Ｖ2−Ｖ3−の繰り返しにしたがって前記シリコンの凝固速度を変化させることで行い、Ｖ1がｎドープシリコンの成長を促す速度であり、Ｖ2がｐドープシリコンの成長を促す速度であり、Ｖ3がＶ1とＶ2との中間値の前記中間層の成長を促す速度である、前記〔６〕〜〔８〕のいずれか一項に記載の方法。
〔１０〕前記ステップ（ｉｉ）における対流拡散パラメータの変更を、特には少なくともｎドープシリコンの成長を促す値Ｂ1とｐドープシリコンの成長を促す値Ｂ2との間での液浴の撹拌レベルの変更を通して行う、前記〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の方法。
〔１１〕前記液浴の撹拌レベルを、撹拌系を使用して、特にはチョクラルスキータイプの引き上げ法において結晶及び／又はるつぼの強制回転により、交番磁場、回転又は摺動、機械ブレード、プロペラ又はディスクを使用して調節する、先行の態様に記載の方法。
〔１２〕前記ステップ（ｉｉ）中に、液浴に固形又は液状のシリコンを、シリコンが凝固するにつれて液浴の富化をｎドーパント及びｐドーパントで補償できるような量で添加する、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔１３〕前記ｎドープシリコン及びｐドープシリコンを凝固させるためのステップ（ｉｉ）におけるそれぞれの回数を、前記ステップ（ｉｉ）完了時に形成される前記ｎドープ層（１０１）及び前記ｐドープ層（１０２）が互いに独立して少なくとも２ｍｍ、特には２ｍｍ〜１０ｃｍ、とりわけ５ｍｍ〜５ｃｍの厚さを示すように調節する、先行の態様のいずれか一項に記載の方法。
〔１４〕少なくとも１つの垂直切断面においてｎドープ領域（１１）及びｐドープ領域（１２）を交互に示し、各領域がウェハの厚さ全体（ｅ）に及び、また切断面において少なくとも２ｍｍの幅（Ｌ1、Ｌ2）を有する、垂直多接合（２）を有するモノリシックシリコンウェハ（１０）。
〔１５〕前記〔１〕〜〔１３〕のいずれか一項で定義される方法にしたがって形成されることを特徴とする、先行の態様に記載のウェハ。
〔１６〕前記ｎドープ領域（１１）が、互いに独立して、電子タイプの電荷キャリア密度１０14〜１０17ｃｍ-3、特には５．１０14〜５．１０16ｃｍ-3を示す、前記〔１４〕又は〔１５〕に記載のウェハ。
〔１７〕前記ｎドープ領域が、互いに独立して、切断面において２ｍｍ〜１０ｃｍ、特には５ｍｍ〜５ｃｍの幅（Ｌ1）を示す、前記〔１４〕〜〔１６〕のいずれか一項に記載のウェハ。
〔１８〕前記ｐドープ領域（１２）が、互いに独立して、ホールタイプの荷電キャリア密度１０14〜１０17ｃｍ-3、特には５．１０14〜５．１０16ｃｍ-3を示す、前記〔１４〕〜〔１７〕のいずれか一項に記載のウェハ。
〔１９〕前記ｐドープ領域が、互いに独立して、切断面において２ｍｍ〜１０ｃｍ、特には５ｍｍ〜５ｃｍの幅（Ｌ2）を示す、前記〔１４〕〜〔１８〕のいずれか一項に記載のウェハ。
〔２０〕前記ｎドープ領域（１１）及び前記ｐドープ領域（１２）を互いから少なくとも１つの中間領域（１３）で隔て、前記中間領域（１３）が８０Ω．ｍ以上、特には４００Ω．ｍ以上、好ましくは２０００Ω．ｍ以上の抵抗率を示す、前記〔１４〕〜〔１９〕のいずれか一項に記載のウェハ。
〔２１〕前記中間領域（１３）のそれぞれが、切断面において５０μｍ〜５ｍｍ、特には１００μｍ〜５００μｍの幅（Ｌ3）を示す、前記〔２０〕に記載のウェハ。
〔２２〕１００〜５００μｍ、特には１５０〜３００μｍの厚さ（ｅ）を示す、前記〔１４〕〜〔２１〕のいずれか一項に記載のウェハ。
〔２３〕切断面において１０〜３０ｃｍ、特には１５〜２０ｃｍの全長（Ｌ）を示す、前記〔１４〕〜〔２２〕のいずれか一項に記載のウェハ。
〔２４〕前記〔１４〕〜〔２３〕のいずれか一項で定義されるシリコンウェハを備える光起電性デバイス。
〔２５〕前記〔２４〕に記載の光起電性デバイスを複数備える光起電性系であって、前記デバイスが、前記系に関係するインバータの入力電圧を調節できるように直列及び／又は並列につながれている、光起電性系。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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