(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、この上面に対向した下面と、縁部領域とを有する、ソーラセルの平坦な半導体サブストレート上に層構造体を形成する方法において、
ソーラセルのコンタクトのために使用される少なくとも１つの開口部を有する無機セラミック素材の層で、前記半導体サブストレートの下面を被覆する工程と、
無機セラミック素材の層で被覆された前記半導体サブストレートを熱処理して、硬化及び焼結させる工程とを具備し、
前記無機セラミック素材は、熱処理後に、１０μｍ≦ｄ≦５００μｍの厚さｄを有するように、前記サブストレートの下面に被覆させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記無機セラミック素材を、スクリーンプリント、タンポンプリント、ドクターによって及び／又は吹付によって被覆し、あるいは、少なくとも部分的に前記サブストレート上に貼り、次にこのサブストレートに押し当てることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無機セラミック素材は、格子構造が生じるように、前記サブストレート上に被覆させることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記厚さｄは、１００μｍ≦ｄ≦３００μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記無機セラミック素材を、布、メタルワイヤ又は繊維により補強させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記無機セラミック素材は、ＳｉＯ２、ＳｉＣ又はＣ繊維で形成された布に入れられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
【請求項７】
有機繊維を前記サブストレートの下面に与えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の方法。
【請求項８】
前記有機繊維は、ポリエチレン又はポリウレタン繊維であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記無機セラミック素材は、焼結後には、前記サブストレートの膨張係数と同じ膨張係数を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱処理を、６００℃≦Ｔ１≦１６５０℃の温度Ｔ１で行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の方法。
【請求項１１】
前記熱処理を、７５０℃≦Ｔ１≦９５０℃の温度Ｔ１で行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１に記載の方法。
【請求項１２】
前記無機セラミック素材が被覆された前記サブストレートを、前記熱処理の前に５０℃≦Ｔ２≦５００℃の温度Ｔ２で前処理することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１に記載の方法。
【請求項１３】
前記無機セラミック素材が被覆された前記サブストレートを、前記熱処理の前に１００℃≦Ｔ２≦３００℃の温度Ｔ２で前処理することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１に記載の方法。
【請求項１４】
前記熱処理は、前記サブストレートを、７５０℃≦Ｔ１≦９５０℃の温度Ｔ１で、５ｍｉｎ≦ｔ１≦１００ｍｉｎの時間ｔ１、もしくは、１２００℃≦Ｔ３≦１６５０℃の温度Ｔ３で、５μｓ≦ｔ３≦１００ｍｉｎの時間ｔ３晒すことを含む特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱処理は、前記サブストレートを、７５０℃≦Ｔ１≦９５０℃の温度Ｔ１で、１０ｍｉｎ≦ｔ１≦６０ｍｉｎの時間ｔ１、もしくは、１２００℃≦Ｔ３≦１６５０℃の温度Ｔ３で、１０μｓ≦ｔ≦６０ｓ晒すことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱処理は、レーザビームで行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１に記載の方法。
【請求項１７】
前記無機セラミック素材は、二酸化ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、二ホウ化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、ホウ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、二酸化チタン、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、冶金学的ケイ素、グラファイト、並びに、セラミックの酸化物、カーバイド、窒化物又はホウ化物を形成する金属の少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１に記載の方法。
【請求項１８】
前記無機セラミック素材は、ペースト状、分散状、又はゲル状であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１に記載の方法。
【請求項１９】
前記サブストレートは、ケイ素、ガリウムヒ素、テルル化カドミウム、ゲルマニウム、あるいは周期律表のＩＶ族の半導体、並びに、ＩＩＩ族、ＩＩ族、Ｖ族、及びＶＩ族の元素を含む組合せ半導体及びはこれらの物質の三元複合材料により形成されることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１に記載の方法。
【請求項２０】
前記サブストレートは、半導体ウェーハであることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１に記載の方法。
【請求項２１】
前記半導体ウェーハは、少なくとも部分的に加工されてソーラセルを形成していることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記サブストレートは、単結晶と多結晶との少なくとも一方のケイ素でできていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１に記載の方法。
【請求項２３】
前記サブストレートは、ＥＦＧ法（リボン状結晶成長法）で製造された多結晶のケイ素で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１に記載の方法。
【請求項２４】
前記サブストレートの下面と、上面と、縁部領域との少なくとも１つに局部的にドーピングをすることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１に記載の方法。
【請求項２５】
ｐｎ接合が前記サブストレートに形成されるように、サブストレートにドーピングをすることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記サブストレートを、保護ダイオードとして作動するようにｐｎ接合を形成することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特に脆い平坦なサブストレート上に層構造体を形成する方法に関する。更に、本発明はソーラセル及び無機セラミック素材の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マクロ的な及びミクロ的なボディに層構造体を形成することは良く知られている。例としては、家具産業及び建設材料産業でのラミネート又は金属の耐蝕性被覆が挙げられる。
【０００３】
機械内の構成部材の摩耗を減らすために、表面硬度を高めるための被覆を形成することも知られている。
【０００４】
セラミック産業では、表面を形成するための層を化粧タイルに被覆して、焼き付ける。
【０００５】
薄板を化学的作用に対し及び機械的な有害な作用に耐えさせるために、薄板をエナメル加工することができる。同時に、魅力的に形成された表面が生じる。
【０００６】
マイクロエレクトロニクスからは、個々の層がフォトリソグラフィ技術で構成され、気相エピタキシアル法で製造されてなる層構造体が知られている。通常のエピタキシアル層によって、通常は、機能構成要素が製造される。この場合、サブストレートとしては、層状に構成される、磨かれた半導体ウェーハが通常用いられる。
【０００７】
ソーラセルの製造の分野では、セラミックのサブストレート上に、ケイ素又は類似の半導体をベースにした電気活性の層を被覆させることが知られている。特に用いられる方法は、例えば溶融性のケイ素がセラミックのサブストレート上に被覆されてなる気相エピタキシアル法又は液相エピタキシアル法である。
【０００８】
他の方法では、電気的特性を改善するために、気相から、セラミックのサブストレート上に被覆された層を続いて結晶化する。光電池の分野では、これらの方法は、高価な半導体材料を節約し、半導体をより安価なセラミックで補うために用いられる。
【０００９】
光電層の厚さを減らすための、従来知られた試みは、支持用のサブストレート（この上に、ソーラセルを形成するために１つ又は複数の層の形の半導電性材料が種々の方法で構成される）から出発する。
【００１０】
光電池が経済的に上手く行くことができるためには、製造コストの削減が非常に重要である。従来の手段で発生された電気エネルギと比較して、太陽光からソーラセルによって得られたエネルギは依然余りに高価である。このことに大部分与かっているのは材料コストである。
【００１１】
単結晶又は多結晶のケイ素をベースにした光電池は、サブストレートに組み立てられておりかつ薄くて光活性の層からなるソーラセルと比較して、太陽光から電流への良好なエネルギ変換効率を供する。この場合、材料のコスト割合は、まず第１に、単結晶又は多結晶のケイ素ウェーハの価格によって規定されている。従って、コストを下げるために、ウェーハの出来る限り薄い厚さを達成しようとする試みがなされる。しかし乍ら、層の厚さの減少は、ソーラセルへの及び後ではモジュールへの加工の際の、破壊割合の増加を伴う。ウェーハが後の製造段階で壊れるほど、価値物(Wertschoepfung)の損失は一層大きくなる。
【００１２】
多結晶のケイ素ウェーハの場合、ブロックの鋳造及び続いての鋸引きから得られるケイ素ウェーハは、例えばＥＦＧ法（リボン状結晶成長法）でリボンとして又は円柱の形で溶融液から直接結晶化されるケイ素ウェーハとは異なっている。しかし、これらの物質の性質は機械荷重の下で異なっている。更なる加工のためには、通常の方法による出来る限り安定的な処理が必要である。その目的は、欠損の減少による高い価値物を達成するためである。このことは、特に、薄いケイ素ウェーハに当て嵌まる。このことも、物質を異なった製造法で同一の生産ラインで加工しようとするとき、重要である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
明細書導入部に記載されたタイプの方法を、薄くて脆い平坦なサブストレートが、所望の範囲で、ソーラセルのような半導体素子を加工及び形成する工程に晒されることができ、安価な方法で破壊及び変形に対する保護が与えられているべきであるように、開発する課題が本発明の基礎になっている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、上面と、この上面に対向した下面と、縁部領域とを有する、ソーラセルの平坦な半導体サブストレート上に層構造体を形成する方法において、
ソーラセルのコンタクトのために使用される少なくとも１つの開口部を有する無機セラミック素材の層で、前記半導体サブストレートの下面を被覆する工程と、
無機セラミック素材の層で被覆された前記半導体サブストレートを熱処理して、硬化及び焼結させる工程とを具備し、
前記無機セラミック素材は、熱処理後に、１０μｍ≦ｄ≦５００μｍの厚さｄを有するように、前記サブストレートの下面に被覆させることを特徴とする方法により解決される。
【００１５】
本発明では、脆いサブストレートは、より強度のある安価な無機セラミック素材を有する。このことによって、サブストレートは必要な安定性を得るので、破壊及び変形に対する保護が与えられている。本発明に係わる方法によって、ケイ素、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、テルル化カドミウムからなる金属サブストレートの機械的強度を高めることができることは好都合である。同時に、特殊なｐｎ接合を例えば保護ダイオードのようなダイオード構造として半導電性のサブストレートに形成するために、半導電性のサブストレートの適切なドーピングが原子又はイオンでなされるように、無機セラミック素材を組成することができる。
【００１６】
従って、所望の電気的特性を達成するために、破壊強度の増加に平行して、サブストレートの適切なドーピングがなされる。従って、本発明に係わる教示の好ましい適用範囲はソーラセルの分野である。ケイ素、ガリウムヒ素、ゲルマニウム、テルル化カドミウムあるいは周期律表のＩＶ族の、光電池のために用いられる他の半導体、又はＩＩＩ族及びＶ族及び／又はＩＩ族及びＶＩ族の組合せ半導体からなる薄いウェーハの形のサブストレートが用いられる。
【００１７】
この場合、機械的強度を形成する無機セラミック素材を、未加工の半導体ウェーハで始まって完成されたソーラセルまでの工程の流れの中で、適切に被覆させることができる。被覆された無機セラミック素材によって、加工の済んだセルは、モジュールに至るまでの更なる加工段階において、大きな安定性を有する。
【００１８】
無機セラミック素材自体を、例えばスクリーンプリント、タンポンプリント、ドクターによって又は吹付けによって被覆させることができる。無機セラミック素材を、金属製のサブストレート上に貼り及び押し当てることによって被覆させる可能性も存する。
【００１９】
本発明の実施の形態では、サブストレートが部分的にのみ無機セラミック素材を有することが提案されている。かくて、セラミック素材はサブストレートをフレーム状に囲むことができる。格子構造又は開口部をその他の平坦な塗布部分に形成することが提案されていることができる。
【００２０】
これとは別に、無機セラミック素材は厚さＤ（１０μｍ≦Ｄ≦５００μｍ、特に１００μｍ≦Ｄ≦３００μｍ）を有するほうがよい。この厚さは硬化された素材に関する。
【００２１】
更に、無機セラミック素材の組成を、硬化された素材の膨張係数がほぼサブストレートの大きさ(Groessenordnung)に対応するように、選択するほうがよい。
【００２２】
本発明の実施の形態では、無機セラミック素材が布又は繊維の中に入れられることが提案される。布としては、ＳｉＯ２、ＳｉＣ又はＣ繊維が適切である。無機セラミック素材を有するメタルワイヤ又はケイ酸塩繊維も用いられる。用いることができる有機繊維としては、ポリエチレン、ポリウレタンあるいは織物繊維が挙げられる。
【００２３】
好ましい無機セラミック素材としては、二酸化ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、二ホウ化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、ホウ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、二酸化チタン、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、冶金学的ケイ素、グラファイト、あるいはこれらの物質の混合物を用いることができる。これらの物質の単独成分又は混合物は有機結合剤及び特に焼結助剤と混合されていてよい。
【００２４】
この場合、無機セラミック素材はペースト状のコンシステンシーを有することができるか又は分散体であってもよい。
【００２５】
無機セラミック素材と、既に加工工程に晒されたサブストレートとの熱処理段階は、焼結がなされるように、実行されねばならない。このためには、無機セラミック素材を有するサブストレートは、無機セラミック素材が硬化及び焼結された状態にあるまで、温度Ｔ１（特に６００℃≦Ｔ１≦１６５０℃、好ましくは７５０℃≦Ｔ１≦９５０℃）に晒される。しかし乍ら、湿気及び溶剤を追い出すために、予め、温度Ｔ２（５０℃≦Ｔ２≦５００℃、好ましくは１００℃≦Ｔ２≦３００℃）での熱処理がなされることは好ましい。この方法段階では、酸化雰囲気及び／又は不活性雰囲気が支配していてもよい。こうした前処理段階によって、焼結工程中に特に亀裂の発生が回避される。
【００２６】
特別な場合では、セラミックのペーストを有する領域の局部的な加熱は必要であり得る。この場合、レーザビームによるペーストの局部的な加熱は可能であるので、ウェーハ全体に熱が当てられる。レーザビームはサンプルの加熱される箇所に亘って走査される。この場合、セラミック材料はレーザの加熱作用下で焼結する。
【００２７】
ペーストの局部的な加熱を、点光源として又は線状の光源としての集束された光源によっても行なうことができるのは、特に、縁部領域が熱処理されるべき場合である。ランプの焦点は、サンプルの加熱される箇所に亘って定められる。
【００２８】
焼結温度は基本的には６００℃乃至１３５０℃、短時間には最大限１６５０℃である。Ｓｉの融点（１４1０℃）より高い温度の場合、Ｓｉウェーハの表面は溶かされるので、これに対応する工程段階が非常に短時間実行される。それ故に、ケイ素ウェーハは完全に溶かされることはない。
【００２９】
サブストレート自体は、５μｍと５００μｍの間、特に５０μｍと３３０μｍの間の厚さを有することができる。但し、このことによって、本発明に係わる教示の限定はなされるものではない。
【００３０】
無機セラミック素材をソーラセルのサブストレートの下面に被覆させることは好都合である。
【００３１】
これとは別に、サブストレートとして単結晶及び／又は多結晶のケイ素を用いるほうが好ましい。他の提案によれば、サブストレートは、多結晶のケイ素の、ＥＦＧ法で製造されるソーラセルであり、あるいはソーラセルの光活性の層であるほうがよい。
【００３２】
更に、本発明に係わる教示によって、無機セラミック素材の組成に応じて熱処理工程でサブストレートのドーピングがなされる可能性が与えられている。この場合、所望の導電率の層、特に、例えば保護ダイオードとして作動されるｐｎ接合を適切に形成することができる。
【００３３】
解決策に関する独自の提案によれば、本発明は、下面の光活性の層上には、少なくとも部分的に、無機セラミック素材からなる安定化層が設けられていることを特徴とする、光起電性の層を含むソーラセルに関する。この場合、無機セラミック素材は、二酸化ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、二ホウ化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、ホウ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、二酸化チタン、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、冶金学的ケイ素、グラファイト、あるいは、容易に酸化物・カーバイド・窒化物又はホウ化物を形成する金属の混合物又は単独成分からなることができ、単独成分又は単独成分の混合物に、有機結合剤及び特に焼結助剤が加えられている。
【００３４】
最後に、本発明は、二酸化ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、二ホウ化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、ホウ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、二酸化チタン、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、冶金学的ケイ素又はグラファイト、あるいは容易にセラミックの酸化物・カーバイド・窒化物又はホウ化物を形成する金属の単独成分又は混合物からなる無機セラミック素材の、半導体層の形の、あるいは、ケイ素、ガリウムヒ素及び／又はテルル化カドミウム、あるいは、周期律表のＩＶ族の１つ又は複数の元素及び／又は周期律表のＩＩＩ族及びＶ族及び／又はＩＩ族及びＶＩ族の組合せ半導体からなる層システムの形のサブストレートの安定化層としての使用に関する。但し、層システムは０．５μｍ≦ｄｓ≦５００μｍの厚さｄｓを有する。
【００３５】
本発明の他の詳細、利点及び特徴は、請求項と、請求項から読み取れる特徴（単独で及び又は組み合わせて）とからのみならず、記述から読み取れる好ましい実施の形態に関する、図面を参照にした以下の記述からも明らかである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
特に半導体材料からなる又は半導体材料を含む、平坦で、脆いサブストレートを補強するために、無機セラミック素材からなる、安価な材料の層が、サブストレート上に、少なくとも部分的に被覆され、サブストレートと結合される。ソーラセルを基にして、本発明に係わる教示を説明しよう。但し、このことによって、限定はなされない。
【００３７】
平坦な又は平坦でない表面を有することができるソーラセルを補強するために、二酸化ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、二ホウ化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、ホウ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、二酸化チタン、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、冶金学的ケイ素又はグラファイトの混合物又は単独成分からなる無機セラミック素材が、全面的に又は部分的に被覆される。しかし、このことによって、使用される物質の限定はなされない。むしろ、他のセラミック素材、あるいはセラミックの酸化物・カーバイド・窒化物又はホウ化物を形成する金属も用いることができる。対応の物質はポリマーのような有機結合剤及び水のような助剤で処理され、ペースト又は分散体及び／又はゲルが形成される。この場合、従来の技術から良く知られた方法を参照するよう指摘する。混合物に、ＦｅＯ２のような焼結助剤、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化鉄のような転移金属酸化物を加えることもできる。
【００３８】
かくて製造された無機セラミック素材は、次に、層１２として、半導体ウェーハ１０の裏面に被覆され、乾燥され、続いて又は後の方法段階において、他の方法で必要な熱処理と共に又は別個に、ソーラセルの製造中に焼結される。実施の形態では、半導体はｐ型半導体であるべきである。
【００３９】
ペースト又は分散体として被覆された層１２はこのような熱処理によって硬化され、完成したソーラセル上に、半導体層１０及びｎ層１４を有する硬いセラミック層を形成する。
【００４０】
上面、下面又は両面で、ソーラセルに、例えば１つのフレームを形成する無機セラミック素材を設けるという可能性も、当然乍ら、存する。
【００４１】
硬いセラミック素材１２によって、硬いセルは安定化され、ソーラセルの加工の最中に更なる機械荷重が生じるとき、変形及び破壊に対し保護される。
【００４２】
層１０及び１４を含むソーラセルと下面で接触するために、図２の実施の形態に従って、ソーラセルの安定性を高める層１２には、１つ又は複数の開口部１６が設けられている。該開口部には、ソーラセルと接触する１つ又は複数の金属コンタクト１８が設置可能である。
【００４３】
層１２の、局部的に変化することがある厚さを適切に選択することによって、及びソーラセル及び開口部１６への層の分配によって、所望の補強効果を達成することができる。それ故に、非常に薄い半導体層も十分な機械的安定性及び十分に安定的な形状を達成することができる。
【００４４】
セラミックペースト又は分散体の形の１２の塗布は、従来の技術から明らかな方法によりなされることができる。例として、タンポンプリント、ローラプリント又はスクリーンプリントが挙げられる。吹付又は塗布も可能である。後者の場合、ペーストの代わりに、分散体を用いることは好ましい。
【００４５】
無機セラミック素材が例えばホウ素又はアルミニウムあるいはこれらの物質の化合物を含有するとき、機械的安定性の他に、同時に、層での、実施の形態ではｐ層１０でのドーピングがなされることができる。層１２を硬化及び焼結する際の、適切な熱処理によって、このような原子又は化合物が半導体層１８の中に拡散する。このことによって、マイナスの少数電荷キャリアのための例えば電気的リフレクタとして半導体層１０において作用する電荷担体層が形成される。
【００４６】
例えばリンのようなドナー元素がセラミック素材に入れられるとき、無機セラミック素材の適切な局部的な被覆並びに該素材の硬化及び焼結によって、ｐｎ接合は半導体層の中に形成されることができ、局部的なダイオード構造を形成し、保護ダイオードとして作動されることができる。
【００４７】
無機セラミック素材を有するサブストレート、例えばケイ素層１０が３００μｍよりも少ない厚さを有することは好ましい。
【００４８】
無機セラミック素材からなる層１２は、熱処理後、１２０μｍと３００μｍの間の厚さを有するほうがよい。
【００４９】
更に、層１２は、いわゆる「保護フレーム」を形成するために、縁部の領域にすなわち層の縁に、縁部の外側の領域よりも大きな厚さを有する。縁部領域では、層１２は、例えば３００乃至３５０μｍの厚さを有し、この縁部領域の内側ですなわち平坦な領域で、１８０と２２０μｍの厚さを有する。但し、この値は、例として挙げるに過ぎない。
【００５０】
図３の実施の形態は、図２の実施の形態とは、層１２が複数の開口部２０を有し、これらの開口部には導電性のコンタクト２２が挿入され、ソーラセルの下面のボンディングを可能にする点で異なっている。他には、分解図で示されたソーラセルは、同一の構造を、すなわち、実施の形態では、ｐ層１０と、ｎ層１４と、ｐ層１０の下面に被覆され、熱処理によって焼結された、無機のセラミックの部分層１２とを有する。
【００５１】
方法に関しては、層１０の下面に被覆される無機セラミック層１２を、まずペーストとして被覆させることができる。その目的は、続いてかくて形成されたユニットを、５０℃と２５０℃の間の範囲の温度で乾燥させるためである。続いて、実際の焼結工程を、７５０℃と９５０℃の間の範囲にあるより高い温度で行なう。無機セラミック素材の組成及びこの素材の厚さに従って、熱処理を、７５０℃と９５０℃の間の範囲で、１０乃至６０分の間に亘って行なうことができる。このとき、無機セラミック素材は焼結してコンパクトな層を形成する。この層は所望の安定性を得る。同時に、既述の如く、例えばホウ素又はアルミニウム又はこれらの物質の化合物を層１２から半導体層１０の中に拡散させることによって、層１０のドーピングを行なうことができる。
【００５２】
図４の実施の形態では、半導体層１０を安定化させるために、半導体層の縁部領域に布テープ２６を貼る。この布テープは前記組成の無機セラミック素材を、特に、二酸化ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、二ホウ化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、ホウ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、二酸化チタン、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、冶金学的ケイ素又はグラファイト並びに有機結合剤及び水のような助剤並びに特に焼結助剤の混合物又は単独成分を含む。
【００５３】
縁部領域で層１０の上に押し当てられかついわばフレームを形成し、無機セラミック素材を有する布テープを、次に、前処理工程で、好ましくは５０℃乃至２５０℃の範囲の温度で乾燥させる。このことによって、布テープ２６を層１０の縁部に貼着する。続いて、好ましくは７５０℃と９５０℃の間の範囲のより高い温度で、１０と６０分の間に、空気中での他の熱処理を行なう。この場合、無機セラミック素材は温度に応じて焼結して、コンパクトな層を形成する。この層は、層１０従ってまた製造されるセルに所望の安定性を付与する。布テープ２６はセラミック構造体を補強する。同時に、無機セラミック素材を慎重にウェーハ１０に被覆させる。空気中での熱処理後に、反応性の窒素雰囲気での処理も可能である。この雰囲気の中で、ケイ素成分を窒化してＳｉ３Ｎ４を形成する（反応窒化）。
【００５４】
有機の布成分が熱分解されて炭素繊維が形成され、該炭素繊維が熱処理の他の過程の中で反応してＳｉＣが形成されることができる不活性雰囲気の中で、熱処理を行なう可能性も存する。
【００５５】
図５の実施の形態によれば、有機接着成分並びに特に焼結助剤を含むペーストを含めた無機セラミック素材を有する平坦な布テープ２６を、ウェーハ及び層１０の下面に平坦に貼し、ウェーハ及び層の縁部を囲む。ペーストを乾燥し、布テープを接着するための、５０℃と１５０℃の間の温度範囲での前処理工程が続く。その後、かくて処理されたユニットを、好ましくは７５０℃と９５０℃の間のより高い温度で、１０乃至６０分の間で、空気中での、窒素又は不活性雰囲気での他の熱処理に晒す。この場合、無機セラミック素材は温度に従って焼結して、コンパクトな層が形成される。この層は層１０従ってまた製造されるセルに所望の安定性を付与する。図５では、ペーストはグレーの陰影をつけて示されている。
【００５６】
図６の実施の形態では、面積の広い布２８をペーストで裏打ちする。このペーストは前記の材料から、簡単に表現すれば、セラミックの充填材及び無機接着成分からなる。図６では、ペーストはグレーの陰影をつけて示されている。
【００５７】
ペーストと布のユニットに、ウェーハ１０に対応して複数のウェーハを貼る。ベルトのような他の布で、ウェーハの縁部を追加的に囲むことができる。次に、前処理段階で、ペーストの乾燥及び布の接着を行なう。この前処理工程を好ましくは５０℃と１５０℃の間の温度範囲で行なう。続いて、かくて処理されたセル装置を他の熱処理に、好ましくは７５０℃と９５０℃の間の範囲で、１０と６０分の間で晒す。この場合、熱処理を、空気中で、窒素中に又は不活性雰囲気の中で行なうことができる。このような温度では、セラミック素材は焼結して、コンパクトな層が形成される。この層によって、セルに所望の安定性が付与される。
【００５８】
図６の実施の形態は、例えば移動ベルトでの複数のウェーハを同時的に加工することを可能にする。かくて組み立てられた製品は、後続のモジュール製造のための基本形として、製造工程の容易化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ウェーハ上に全面に被覆された安定化層を有するソーラセルの原理図を示している。
【図２】  被覆された安定化層をウェーハの縁部領域に有するソーラセルの他の実施の形態を示している。
【図３】  被覆された安定化層をウェーハの下面に有するソーラセルの第３の実施の形態を示している。
【図４】  縁部領域に被覆されかつ布補強材を有する安定化層を具備するソーラセルを示している。
【図５】  平坦に被覆されかつ布で補強された安定化層を有するソーラセルを示している。
【図６】  複数のウェーハを組み立てて、更に加工するための、布上に部分的に被覆された無機セラミック素材を示している。
【符号の説明】
１０…半導体層、１２…層、１４…ｎ層、１６…開口部、１８…金属コンタクト、２０…開口部、２２…導電性のコンタクト、２６…布テープ、２８…面積の広い布
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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