(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の半導体太陽電池に対して光照射加熱処理を行うことに適用される処理装置を提供する。【解決手段】第１の電池輸送通路１０４ａと、第１の電池輸送通路に隣接される第２の電池輸送通路１０４ｂと、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路との上方に設置される複数の加熱光源１０６と、を備える。また、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路の何れも、半導体太陽電池１０２の輸送に適用される輸送装置１０８と、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路のそれぞれの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ輸送装置の反対する両側に沿って設置される２つの反射隔板１１０ａ，１１２ａと、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体太陽電池に対して光照射加熱処理を行うことに適用される処理装置であって、  第１の電池輸送通路と、  前記第１の電池輸送通路に隣接される第２の電池輸送通路と、  前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路との上方に設置される複数の加熱光源と、  を備え、  また、前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路のそれぞれは、前記複数の半導体太陽電池の輸送に適用される輸送装置と、前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路のそれぞれの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ前記輸送装置の反対する両側に沿って設置される２つの反射隔板と、を含む処理装置。
【請求項２】
前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路のそれぞれは、温度上昇調整領域と、前記温度上昇調整領域の直後に連結する主処理領域と、を含む請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記温度上昇調整領域に位置する前記複数の加熱光源と前記輸送装置との間の距離は、前記主処理領域に位置する前記複数の加熱光源と前記輸送装置との間の距離よりも小さい請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路のそれぞれは、前記温度上昇調整領域に設置される加熱デバイスを更に含む請求項２に記載の処理装置。
【請求項５】
前記温度上昇調整領域は、前記複数の半導体太陽電池の温度を１８０℃よりも高い領域に向上させる請求項２に記載の処理装置。
【請求項６】
前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路のそれぞれは、  主処理領域と、  前記主処理領域の前に位置し、且つ前記処理装置の前の高温処理領域と前記主処理領域との間に介在する温度降下調整領域と、  を含む請求項１に記載の処理装置。
【請求項７】
前記温度降下調整領域は、前記複数の半導体太陽電池の温度を２３０℃よりも低い領域に低下させる請求項６に記載の処理装置。
【請求項８】
前記複数の輸送装置と前記高温処理領域とは、それぞれ前記複数の半導体太陽電池を直接且つ連続的に前記複数の温度降下調整領域に伝送するように繋がっている請求項６に記載の処理装置。
【請求項９】
前記複数の加熱光源は、複数のストリップ型チューブライトであり、且つ前記複数のストリップ型チューブライトが前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路と直交する請求項１に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記複数のストリップ型チューブライトのそれぞれは、前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路を跨ぐ請求項９に記載の処理装置。
【請求項１１】
前記複数の加熱光源は、複数のストリップ型チューブライトであり、且つ前記複数のストリップ型チューブライトが前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路と平行する請求項１に記載の処理装置。
【請求項１２】
前記複数の加熱光源は、前記複数の半導体太陽電池に、前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路において３０００Ｗ／ｍ２よりも大きい照度を受けさせる複数の光照射デバイスである請求項１に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記複数の加熱光源は、前記複数の半導体太陽電池に、前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路における温度を２００℃〜２３０℃にさせる複数の光照射デバイスである請求項１に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記複数の加熱光源上方を覆うように設けられるカバーと、  前記カバー上に設置され、且つ前記複数の主処理領域の上方に位置する複数の排気管と、  それぞれ前記複数の主処理領域に設置される複数の温度センサーと、  を更に含む請求項１に記載の処理装置。
【請求項１５】
前記複数の加熱光源上方を覆うように設けられ、前記複数の主処理領域の上方に散布される複数の排気孔が穿設されるカバーを更に含む請求項１に記載の処理装置。
【請求項１６】
前記排気孔は、前記複数の主処理領域のそれぞれの中央領域における穴開けサイズが大きい請求項１５に記載の処理装置。
【請求項１７】
前記排気孔は、前記複数の主処理領域のそれぞれの中央領域における穴開け密度が大きい請求項１５に記載の処理装置。
【請求項１８】
昇降可能に前記複数の輸送装置の下方に設置される複数の照度計と、  それぞれ前記複数の照度計の上方に設置されて、前記複数の照度計と前記複数の加熱光源を仕切る複数の可動シャッターと、  を更に含む請求項１に記載の処理装置。
【請求項１９】
それぞれ前記複数の加熱光源に電気的に接続される複数の電流検出器を更に含む請求項１に記載の処理装置。
【請求項２０】
蓋板を更に含み、前記複数の加熱光源が前記蓋板の底面の下に固定される請求項１に記載の処理装置。
【請求項２１】
前記蓋板は、上開き可能な蓋板である請求項２０に記載の処理装置。
【請求項２２】
前記蓋板は、ひっくり返すことができるように前記複数の反射隔板上に設置される請求項２０に記載の処理装置。
【請求項２３】
前記蓋板は、抜き取り式の蓋板である請求項２０に記載の処理装置。
【請求項２４】
前記第１の電池輸送通路と前記第２の電池輸送通路における隣接する前記複数の反射隔板の間に設置される放熱流体管路を更に含む請求項１に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの処理装置に関し、特に半導体太陽電池の光照射加熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽エネルギー技術において、殆どチヨクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ  Ｍｅｔｈｏｄ；ＣＺ）結晶成長法で製造されたホウ素ドーピング単一チップを太陽電池の製造に必要な基材とし、原因としては、このようなホウ素ドーピング単結晶シリコン材料のドープ工程が容易に行われ、且つ製造された単結晶シリコン棒の抵抗率の分布が均一であることにある。しかしながら、ホウ素ドーピング単結晶シリコン、特に抵抗率が低い（例えば、０．５Ω．ｃｍ〜ｌ．５Ω．ｃｍの範囲内）ホウ素ドーピング単結晶シリコンを基材として製造された太陽電池は、その電池効率が太陽光の照射又はキャリア注入によって劣化し、このような現象は光誘起劣化（ｌｉｇｈｔ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ、ＬＩＤ）と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、市場においてホウ素ドーピング単結晶シリコン基質で製造された太陽電池の効率劣化は約２％〜７％である。このような太陽電池の効率の光誘起劣化特性の本質的な原因としては、チヨクラルスキー結晶成長法で製造されたホウ素ドーピング単結晶シリコンにおける酸素含有量が高く、ホウ素ドーピング単結晶シリコンにおける置換型ホウ素原子と単結晶シリコンにおける格子間状態の酸素原子が光照射又はキャリア注入によってホウ素酸素複合体を形成することにある。ホウ素酸素複合体が深いエネルギー複合中心であり、キャリアを阻止するため、少数のキャリアの寿命を低下させて、少数のキャリアの拡散距離を短くして、更に太陽電池の効率を低下させる。  
【０００４】
現在、既存の光誘起劣化の減少や防止の方式は主に以下の通りである。一、シリコンチップの酸素含有量を減少する。二、ホウ素のドープ量を減少し又は他のドーパントを使用し、例えば、ガリウムでホウ素を置換する。三、直接ｎ型単結晶シリコンチップでホウ素等の元素をドープするｐ型シリコンチップを置換する。しかしながら、シリコンチップの酸素含有量を減少する方法としては、結晶成長の時に、磁界を付加し、このようにしてプロセスコストを向上させ、更にシリコンチップの価格を高くする。次に、ホウ素含有量を減少することによってシリコンチップの電気抵抗が向上し、電気特性が悪くなり、且つ電気抵抗の均一性が悪くなる。他の三族の元素、例えば、ガリウムでホウ素を置換する方法によって、シリコンチップのコストも向上する。更に、ｎ型単結晶シリコンチップの価格がｐ型単結晶シリコンチップよりも高いため、ｎ型単結晶シリコンチップでｐ型単結晶シリコンチップを置換するとコストが向上することとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、本発明の一目的は、光照射加熱処理によって、半導体太陽電池の効率に影響を与えることなく、急速に半導体太陽電池の欠陥を取り除き、更に半導体太陽電池の光誘起劣化現象を低下させる処理装置を提供することにある。  
【０００６】
本発明の別の目的は、連続伝送の方式によって半導体太陽電池に対して光照射加熱処理を行って、半導体太陽電池の欠陥を取り除くため、量産の目標を実現できる処理装置を提供することにある。  
【０００７】
本発明の上記目的によれば、複数の半導体太陽電池に対して光照射加熱処理を行うことに適用される処理装置が提案される。この処理装置は、第１の電池輸送通路、第２の電池輸送通路及び複数の加熱光源を備える。第２の電池輸送通路は、第１の電池輸送通路に隣接される。第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路の何れも、輸送装置及び２つの反射隔板を含む。輸送装置は、前記半導体太陽電池の輸送に適用される。２つの反射隔板は、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路のそれぞれの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ輸送装置の反対する両側に沿って設置される。加熱光源は、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路との上方に設置される。  
【０００８】
本発明の一実施例によれば、上記第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路のそれぞれは、温度上昇調整領域と、温度上昇調整領域の直後に連結する主処理領域と、を含む。  
【０００９】
本発明の別の実施例によれば、上記温度上昇調整領域に位置する加熱光源と輸送装置との間の距離は、主処理領域に位置する加熱光源と輸送装置との間の距離よりも小さい。  
【００１０】
本発明の更に他の実施例によれば、上記第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路のそれぞれは、温度上昇調整領域に設置される加熱デバイスを更に含む。  
【００１１】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記温度上昇調整領域は、半導体太陽電池の温度を１８０℃よりも高い領域に向上させる。  
【００１２】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路のそれぞれは、主処理領域と、主処理領域の前に位置し且つ処理装置の前の高温処理領域と主処理領域との間に介在する温度降下調整領域と、を含む。  
【００１３】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の温度降下調整領域は、半導体太陽電池の温度を２３０℃よりも低い領域に低下させる。  
【００１４】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の輸送装置は、半導体太陽電池をそれぞれ直接且つ連続的に温度降下調整領域に伝送するように、高温処理領域と繋がっている。  
【００１５】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の加熱光源は複数のストリップ型チューブライトであり、且つこれらストリップ型チューブライトが第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路と直交する。  
【００１６】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記複数のストリップ型チューブライトのそれぞれは、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路を跨ぐ。  
【００１７】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の加熱光源は複数のストリップ型チューブライトであり、且つこれらストリップ型チューブライトが第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路と平行する。  
【００１８】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の加熱光源は、半導体太陽電池に第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路において３０００Ｗ／ｍ２よりも大きい照度を受けさせる複数の光照射デバイスである。  
【００１９】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の加熱光源は、半導体太陽電池の第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路における温度を２００℃〜２３０℃にさせる複数の光照射デバイスである。  
【００２０】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の処理装置カバー、複数の排気管及び複数の温度センサーを更に含む。カバーは加熱光源の上方を覆うように設けられる。排気管は、カバー上に設置され、且つ主処理領域の上方に位置する。温度センサーは、それぞれ主処理領域の中に設置される。  
【００２１】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の処理装置は、加熱光源の上方を覆うように設けられるカバーを更に含み、主処理領域の上方に散布される複数の排気孔がカバーに穿設される。  
【００２２】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の排気孔は、複数の主処理領域のそれぞれの中央領域における穴開けサイズが大きい。  
【００２３】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の排気孔は、複数の主処理領域のそれぞれの中央領域における穴開け密度が大きい。  
【００２４】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の処理装置は、複数の照度計及び複数の可動シャッターを更に含む。照度計は、昇降可能に輸送装置の下方に設置される。可動シャッターは、それぞれ照度計の上方に設置されて、照度計と加熱光源を仕切る。  
【００２５】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の処理装置は、それぞれ加熱光源に電気的に接続される複数の電流検出器を更に含む。  
【００２６】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の処理装置は、蓋板を更に含み、加熱光源が蓋板の底面の下に固定される。  
【００２７】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の蓋板は、上開き可能な蓋板である。  
【００２８】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の蓋板は、ひっくり返すことができるように反射隔板上に設置される。  
【００２９】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の蓋板は、抜き取り式の蓋板である。  
【００３０】
本発明の更に１つの実施例によれば、上記の処理装置は、第１の電池輸送通路と第２の電池輸送通路における隣接する反射隔板の間に設置される放熱流体管路を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明の上記及び他の目的、特徴、メリット及び実施例をより分かりやすくするために、添付図面の説明は以下の通りである。    
【図１】本発明の一実施形態による処理装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による処理装置を示す組立模式図である。
【図３】本発明の別の実施形態による処理装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態による処理装置の蓋板を示す操作模式図である。
【図５】本発明の更に１つの実施形態による処理装置の蓋板を示す操作模式図である。
【図６】本発明の更に１つの実施形態による処理装置の蓋板を示す操作模式図である。
【図７】本発明の一実施形態の処理装置によって処理済み半導体太陽電池と未処理半導体太陽電池の光誘起劣化による電池効率損失を示す比較図である。
【図８】図８Ａは、本発明の一実施形態による処理装置を示す配置模式図である。図８Ｂは、本発明の別の実施形態による処理装置を示す配置模式図である。
【図９】本発明の一実施形態による処理装置の輸送装置、照度計と可動シャッターの間の位置関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１と図２を同時に参照して、それらはそれぞれ本発明の一実施形態による処理装置を示す斜視図と組立模式図である。本実施形態において、処理装置１００は、数多くの半導体太陽電池１０２に対して光照射加熱処理を行うことに用いられ、これによって半導体太陽電池１０２の半導体基材の欠陥を改善する。半導体太陽電池１０２は、結晶シリコン太陽電池であってもよい。ある例において、半導体太陽電池１０２は、ホウ素ドーピング単結晶シリコン太陽電池又はホウ素ドーピング多結晶シリコン太陽電池である。処理装置１００の半導体太陽電池１０２に対する光照射加熱処理は、非常に短い時間で半導体太陽電池１０２のホウ素ドーピング単結晶シリコン基材における大部分のホウ素酸素欠陥を取り除くことができ、半導体太陽電池１０２の光誘起劣化による効率損失を低下させる。  
【００３３】
ある実施例において、処理装置１００は、少なくとも１つの電池輸送通路及び複数の加熱光源１０６を主に含む。示範例において、図２に示すように、処理装置１００は、複数の電池輸送通路１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄと１０４ｅを含む。これら電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅは、相互に隣接して配列される。ある例において、各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅは、輸送装置１０８を含み、且つそれぞれ２つの反射隔板１１０ａ及び１１２ａ、１１０ｂ及び１１２ｂ、１１０ｃ及び１１２ｃ、１１０ｄ及び１１２ｄ、並びに、１１０ｅ及び１１２ｅを更に含む。輸送装置１０８は、半導体太陽電池１０２の輸送に用いられてもよい。各輸送装置１０８は、例えば、１つの輸送コンベヤーからなっても、又は２つの輸送コンベヤーからなってもよい。もちろん、各輸送装置１０８は、複数のローラーからなっても、又は１つの輸送コンベヤーと複数のローラーとの組み合わせからなってもよいが、本発明はこれに限定されない。  
【００３４】
図２を再び参照して、電池輸送通路１０４ａにおいて、２つの反射隔板１１０ａと１１２ａは、それぞれ輸送装置１０８の反対する両側に沿って設置され、即ち半導体太陽電池１０２の伝送方向１１４に沿って、それぞれ輸送装置１０８の反対する両側に立設され、且つ相互に対向する。このため、反射隔板１１０ａと１１２ａ及び輸送装置１０８により構成される断面は、略Ｕ型の形状を呈する。同様に、２つの反
射隔板１１０ｂと１１２ｂは、電池輸送通路１０４ｂの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ輸送装置１０８の反対する両側に沿って設置される。２つの反射隔板１１０ｃと１１２ｃは、電池輸送通路１０４ｃの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ輸送装置１０８の反対する両側に沿って設置される。２つの反射隔板１１０ｄと１１２ｄは、電池輸送通路１０４ｄの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ輸送装置１０８の反対する両側に沿って設置される。２つの反射隔板１１０ｅと１１２ｅは、電池輸送通路１０４ｅの断面が略Ｕ型の形状を呈するように、それぞれ輸送装置１０８の反対する両側に沿って設置される。その中、反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅには、光反射材質を使用し、可視光線に対する反射率が７０％よりも大きい。ある示範例において、反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅは、金属材質であってもよい。  
【００３５】
ある示範例において、処理装置１００には、何れか２つの隣接する電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの間の間隔が約１センチメートル〜１５センチメートルであり、放熱を考えると、２センチメートル〜３センチメートルであることが好ましい。例を挙げれば、図２に示すように、電池輸送通路１０４ａの反射隔板１１２ａと隣接する電池輸送通路１０４ｂの反射隔板１１０ｂとの間の間隔は、約２センチメートル〜３センチメートルであり、処理装置１００の実際の温度分布及び放熱条件に応じて調整されてもよい。特定の例において、処理装置１００は、放熱効果を向上させるように、隣接する電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの隣接する反射隔板、例えば、反射隔板１１２ａと１１０ｂ、１１２ｂと１１０ｃ、１１２ｃと１１０ｄ、又は１１２ｄと１１０ｅとの間に、放熱流体管路を選択的に設置してもよい。それ以外、電池輸送通路１０４ａの２つの反射隔板１１０ａと１１２ａ、電池輸送通路１０４ｂの２つの反射隔板１１０ｂと１１２ｂ、電池輸送通路１０４ｃの２つの反射隔板１１０ｃと１１２ｃ、電池輸送通路１０４ｄの２つの反射隔板１１０ｄと１１２ｄ、及び電池輸送通路１０４ｅの２つの反射隔板１１０ｅと１１２ｅとの間の距離は、約１７センチメートル〜２０センチメートルであってもよい。  
【００３６】
加熱光源１０６は、これら電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの上方に設置され、且つ反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの上に位置して、加熱光源１０６からの光を装置１０８の上における半導体太陽電池１０２へ反射する。ある例において、加熱光源１０６は、ハロゲンランプ、キセノンライト又は白熱電球であってもよい。加熱光源１０６は、半導体太陽電池１０２に加える照度の範囲が例えば２５００Ｗ／ｍ２〜５０００Ｗ／ｍ２であってもよい。それ以外、加熱光源１０６は、図２に示すようなストリップ型チューブライトであってもよい。又は、図３に示すような処理装置１００ａは、電球型の加熱光源１０６ａでストリップ型チューブライトの加熱光源１０６を置換する。図２に示すような例において、加熱光源１０６は、ストリップ型チューブライトであり、且つ反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの上方に位置し、又は反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅのトップ部に穿設されてもよい。図３に示すような例において、加熱光源１０６ａは、電球型であるため、反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの上方に位置し、又は完全に電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅ内に位置してもよい。  
【００３７】
電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅにおいて、反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅは、加熱光源１０６ａからの光を集中し、更に半導体太陽電池１０２に与えられる温度、照度と光均一性を向上させる。それ以外、加熱光源１０６ａの電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅにおける半導体太陽電池１０２の距離、電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅ両側の反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅとの間の距離、及び／又は加熱光源１０６ａ自身の仕事率を調整することによって、半導体太陽電池１０２に与えられる照度と温度を制御する。示範例において、反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの設置は、面積が１５．６×１５．６ｃｍ２であるシングルチップ半導体太陽電池１０２内の光均一性を１．５倍〜２倍向上させることができる。  
【００３８】
図２に示すように、ストリップ型チューブライトの加熱光源１０６を採用する場合、これら加熱光源１０６が電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅと直交し、即ち加熱光源１０６の長手方向が電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの長手方向と直交し、電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの長手方向が例えば、伝送方向１１４と平行してもよい。ある示範例において、図２を再び参照して、各ストリップ型チューブライトの加熱光源１０６は電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅを跨ぐ。特定の例において、ストリップ型チューブライトの加熱光源１０６は、部分の電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅのみを跨いでもよく、例えば、ストリップ型チューブライトの加熱光源１０６が電池輸送通路１０４ａと１０４ｂのみを跨ぎ、又は電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｃを跨ぎ、又は電池輸送通路１０４ｃ〜１０４ｅを跨ぐが、各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの上方の何れも加熱光源１０６が通過する必要がある。加熱光源１０６が電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅと直交する設計は、加熱光源１０６を取り替えることに寄与する。  
【００３９】
図４Ａ〜図５Ｂを同時に参照して、その中、図４Ａと図４Ｂ、及び図５Ａと図５Ｂは、それぞれ本発明の２つの実施形態による処理装置の蓋板を示す操作模式図である。ストリップ型チューブライトの加熱光源１０６ｂを採用する場合、これら加熱光源１０６ｂが電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅと平行し、即ち加熱光源１０６ｂの長手方向が電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの長手方向と平行し、即ち例えば、伝送方向１１４と平行してもよい。ある示範例において、図４Ｂと図５Ｂを再び参照して、各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅは、複数の伝送方向１１４に沿って直列接続される加熱光源１０６ｂを含んでもよい。特定の例において、各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅには、１つの加熱光源１０６ｂのみが対応的に設置され、この加熱光源１０６ｂの長さが対応する電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの長さにほぼ等しい。  
【００４０】
下記の表１と表２を参照して、表１と表２は、それぞれ半導体太陽電池１０２が処理装置１００の異なる光照射強度による処理がなされた前後の電池効率差異、及び異なる処理温度による処理がなされた前後と、対応する光照射劣化テストがなされた前後との電池効率差異を示すものである。その中、光照射劣化テストは、太陽光且つ温度が１１０℃の条件で、１０分間の加速光誘起劣化テスト（ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ、ＡＬＩＤ）がなされた後の電池効率差異を示すものである。    
【表１】
2016042569.tif 000003
【表２】
2016042569.tif 000004
【００４１】
上記の表１から分かるように、処理装置１００によって半導体太陽電池１０２に対して３つの太陽光以上の光照射強度を与え、即ち照度が３０００Ｗ／ｍ２以上である光照射加熱処理を行い、半導体太陽電池１０２の電池効率にもたらす影響が小さい。更に、上記の表２から分かるように、２００℃以下の処理温度で処理された後で、半導体太陽電池１０２の光誘起劣化が小さいが、処理された後の電池効率損失が大きい。それ以外、２３５℃以上の処理温度で処理された後で、半導体太陽電池１０２の効率への影響が大きくないが、光誘起劣化が大きい。  
【００４２】
このため、ある例において、加熱光源１０６は、半導体太陽電池１０２に電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅにおいて３０００Ｗ／ｍ２よりも大きい照度を受けさせる光照射デバイスであり、即ち半導体太陽電池１０２の光照射加熱処理が３０００Ｗ／ｍ２よりも大きい照度に制御される。それ以外、加熱光源１０６は、半導体太陽電池１０２に電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅにおける温度を２００℃〜２３０℃に維持させる光照射デバイスであってもよく、即ち半導体太陽電池１０２の光照射加熱処理が半導体太陽電池１０２の温度を２００℃〜２３０℃維持する。  
【００４３】
ある示範例において、半導体太陽電池１０２は、プロセス完成後に、処理装置１００によってこれら半導体太陽電池１０２に対して照度が３０００Ｗ／ｍ２よりも大きく且つ温度が２００℃〜２３０℃である光照射加熱処理を行って、半導体太陽電池１０２の電池効率を低下させ又はそれに影響を与えることなく、短時間で急速に半導体太陽電池１０２のシリコン結晶基材の欠陥を取り除いてもよく、更に半導体太陽電池１０２の光誘起劣化を低下させる効果を実現する。これら示範例において、光照射加熱処理の時間が約１．５分間〜約３分間である。光照射加熱処理の時間が３分間以内に短縮されることができるため、連続伝送の方式によって半導体太陽電池１０２の欠陥を取り除くことができ、量産の目標を実現できる。  
【００４４】
まず図７を参照して、本発明の一実施形態の処理装置によって処理済み半導体太陽電池と未処理半導体太陽電池の光誘起劣化による電池効率損失を示す比較図である。図７から分かるように、光照射加熱がされていない半導体太陽電池と比べて、処理装置１００によって処理された半導体太陽電池１０２は、非常に小さい光誘起劣化効率損失を有する。  
【００４５】
ある例において、図２を再び参照して、処理装置１００は、蓋板１１６を選択的に含む。蓋板１１６は、電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの上方に設置され、且つ反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの上に位置する。加熱光源１０６は、蓋板１１６の底面の下に固定される。本実施形態において、蓋板１１６のような様式に加え、多種の異なる蓋板様式があってもよい。図４Ａと図４Ｂを再び参照して、処理装置１００ｂの蓋板１１６ａは、上開き可能な蓋板である。処理装置１００ｂの加熱光源１０６ｂを交換するには、図４Ｂのように、直接蓋板１１６ａを開けてから、加熱光源１０６ｂを交換する。  
【００４６】
更に、図５Ａと図５Ｂを再び参照して、処理装置１００ｃの蓋板１１６ｂは、ひっくり返すことができる蓋板であり、且つ回転可能に反射隔板１１０ａと１１０ｂの上に設置される。処理装置１００ｃの加熱光源１０６ｂを交換するには、図５Ｂのように、直接蓋板１１６ｂを回転させて、加熱光源１０６ｂを交換する。図６Ａと図６Ｂを参照して、処理装置１００ｄの蓋板１１６ｃは、抜き取り式の蓋板であり、且つ反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの上方から半導体太陽電池１０２の伝送方向１１４と平行しなく、例えば、直交する方向へ移動してもよく。処理装置１００ｄの加熱光源１０６ａを交換するには、図６Ｂのように、まず直接蓋板１１６ｃを反射隔板１１０ａ〜１１０ｅと１１２ａ〜１１２ｅの上方から半導体太陽電池１０２の伝送方向１１４と平行しない方向へ抜き出してから、加熱光源１０６ａを交換してもよい。  
【００４７】
まず図８Ａを参照して、本発明の一実施形態による処理装置を示す配置模式図である。ある実施例において、処理装置１００の各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの何れも、図８Ａに示すように、入口の温度調整領域１２８、及び温度調整領域１２８の直後に連結する１つ又は複数の主処理領域、例えば、主処理領域１３０、１３２と１３４に分けられてもよい。ある例において、処理しようとする半導体太陽電池１０２は、前の処理設備によって処理装置１００に輸送されてから、処理装置１００の入口前の積載装置１３６によって一つ一つ各輸送装置１０８に輸送され、各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅに積載されて光照射加熱処理を行う。このような
例において、温度調整領域１２８は、温度上昇調整領域であってもよく、急速昇温領域であることが好ましく、急速に半導体太陽電池１０２の温度を向上させることに寄与する。半導体太陽電池１０２は、温度調整領域１２８によって１８０℃よりも大きくされると、接続される主処理領域１３０に入って光照射加熱の欠陥改善処理をすることができる。  
【００４８】
ある示範例において、照度が３０００Ｗ／ｍ２以上となる場合で、温度が１８０℃よりも大きい時に急速に欠陥改善の反応が発生されるため、昇温させる温度調整領域１２８は、半導体太陽電池１０２の温度を１８０℃よりも大きい領域に高める。温度調整領域１２８において、半導体太陽電池１０２を光照射加熱の改善処理の温度に、例えば、１８０℃以上に高めれば高めるほど、半導体太陽電池１０２の各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅにおける改善に必要な時間が長くなり、このようにして電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの利用率を高めるようになる。  
【００４９】
示範例において、昇温させる温度調整領域１２８における加熱光源１０６と輸送装置１０８との間の距離が主処理領域１３０、１３２と１３４に位置する加熱光源１０６と輸送装置１０８との間の距離よりも小さく、温度調整領域１２８の加熱光源１０６による半導体太陽電池１０２への照度を高め、更に半導体太陽電池１０２を急速に昇温させる。別の示範例において、各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの温度調整領域１２８は、定額以外の加熱デバイス１５２が設置されてもよく、温度調整領域１２８における加熱光源１０６と組み合わせて、半導体太陽電池１０２を急速に昇温させる。更に他の示範例において、各温度調整領域１２８における加熱光源１０６の仕事率を高くし、又は各温度調整領域１２８でより高い仕事率の加熱光源１０６を使用してもよく、急速に半導体太陽電池１０２の温度を高めることに寄与する。  
【００５０】
別の例において、図８Ｂを参照して、処理装置１００ｅは、半導体太陽電池１０２の電極ペーストが印刷された高温焼結炉管設備の後に接続し設置されてもよく、この時に処理装置１００の積載装置１３６を省略してもよく、且つ各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの輸送装置１０８は、高温処理領域１４８によって高温処理された半導体太陽電池１０２を直接且つ連続的に対応する電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅに伝送することに寄与するように、高温炉管設備の高温処理領域１４８と繋がっている。このような例において、温度調整領域１２８は、温度降下調整領域であってもよく、温度調整領域１２８が主処理領域１３０、１３２と１３４の前に位置し、高温処理領域１４８と主処理領域１３０との間に介在する。それ以外、これら例において、処理装置１００ｅには流路変換装置１５４が設けられてもよく、処理装置１００ｅの輸送装置１０８の数に応じて、高温処理領域１４８からの半導体太陽電池１０２を各輸送装置１０８上に配る。各輸送装置１０８は、高温処理領域１４８から且つ流路変換装置１５４によって配られる半導体太陽電池１０２を直接且つ連続的に対応する温度調整領域１２８に伝送する。ある示範例において、降温させる温度調整領域１２８は、半導体太陽電池１０２の温度を２３０℃以下の領域に下げる。半導体太陽電池１０２は、温度調整領域１２８によって２３０℃以下に下げられると、接続される主処理領域１３０に入って光照射加熱の欠陥改善処理をすることができる。このため、このような例において、急速昇温領域の設置を省くことができ、昇温の過程を省略し、更にプロセス時間を短くすることができる。特定の例において、各温度調整領域１２８に定額以外の降温装置を設置してもよく、半導体太陽電池１０２の降温時間を短くするに寄与する。  
【００５１】
図８Ａを再び参照して、温度調整領域１２８によって昇温され又は降温された後で、半導体太陽電池１０２はまず主処理領域１３０に入り、次に順次に主処理領域１３２と１３４を通過して、光照射加熱処理を行い、半導体太陽電池１０２の欠陥を改善し、効果的に光誘起劣化による電池効率低下という問題を改善し、更に半導体太陽電池１０２の効率を改善することができる。図２と図８Ａを同時に参照して、処理装置１００は、主処理領域１３４の後に設置される冷却装置１２６を含んでもよく、光照射加熱処理が完成された後の半導体太陽電池１０２を冷却させ、半導体太陽電池１０２の温度を室温に低下させて、後継ぎのチップ収集作業に寄与する。輸送装置１０８は、次に半導体太陽電池１０２を卸下装置１３８に輸送し、光照射加熱処理が完成され且つ冷却された半導体太陽電池１０２を処理装置１００から移出して、半導体太陽電池１０２の欠陥を改善するプロセスを完成する。  
【００５２】
ある例において、図１、図２と図８Ａを再び参照して、処理装置１００は、カバー１１８、複数の排気管１２２と複数の温度センサー１４０を選択的に含んでもよい。カバー１１８は、すべての加熱光源１０６の上方を覆うように設けられてもよく、すべての電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅを覆ってもよい。排気管１２２は、カバー１１８のトップ板１２０に設置されてもよく、カバー１１８内の空間と繋がっているようにトップ板１２０を貫通する。ある示範例において、各排気管１２２には、バルブが設けられてもよく、バルブの開閉と開け程度を調整することによって、排気管１２２に抽出された気流の大きさを制御することができる。特定の例において、排気管１２２は、主処理領域１３０、１３２と１３４の上方に設置される。  
【００５３】
温度センサー１４０は、それぞれ各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの主処理領域１３０、１３２と１３４に設置されて、これら主処理領域１３０、１３２と１３４の温度の検出に用いられる。温度センサー１４０に検出された温度が高すぎると、この温度センサー１４０は、信号を出し、フィードバックの制御によってこの温度センサー１４０の上方又は付近の排気管１２２を開け、又は既に開けられた排気管１２２のバルブを更に大きく開けて、この領域の気流量を向上させて、この領域の温度を下げる。逆に、温度センサー１４０に検出された温度が低いと、この温度センサー１４０は、信号を出し、フィードバックの制御によってこの温度センサー１４０の上方又は付近の排気管１２２を閉め、又は既に開けられた排気管１２２のバルブを小さく閉めて、この領域の気流量を小さくして、この領域の温度を上げる。  
【００５４】
前記排気管１２２は、主処理領域１３０、１３２と１３４の熱気を排出することに限定されなく、外部からの冷気を主処理領域１３０、１３２と１３４に導入し、直接前記領域の温度を低下させることに用いられてもよい。同様に、排気管１２２のバルブの開閉と開け程度を調整することによって、排気管１２２から導入された冷気気流の大きさを調整してもよい。  
【００５５】
別の例において、図３と図８Ａを再び参照して、処理装置１００ａは、カバー１１８ａを選択的に含んでもよい。カバー１１８ａは、すべての加熱光源１０６ａの上方を覆うように設けられてもよく、すべての電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅを覆ってもよい。カバー１１８ａには、数多くの排気孔１２４が設けられ、これら排気孔１２４がカバー１１８ａのトップ板１２０ａに散布され、カバー１１８ａ内の空間と繋がっているようにトップ板１２０ａを貫通してもよい。排気孔１２４は、多種のサイズを有してもよく、そのサイズが互いに異なり、又は部分が同じ、別の部分が異なるようになってもよい。もちろん、これら排気孔１２４は、単一のサイズであってもよい。それ以外、排気孔１２４は、トップ板１２０ａにおける設置密度が不均一に設置されてもよく、均一に設置されてもよい。各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの主処理領域１０８の温度が一般的に高く、特にトップ板１２０ａの中央領域の温度がより高いため、ある示範例において、排気孔１２４の各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの主処理領域１０８の中央領域における穴開けサイズが大きく、又は排気孔１２４が各電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの主処理領域１０８の中央領域における穴開け密度が大きく、排気量を高め、更にこれら領域の降温効率を向上させる。特定の例において、排気孔１２４は、主処理領域１３０、１３２と１３４の上方に設置される。排気孔１２４の形は、同じであってもよく、又は多種の形を有し、例えば、すべて形が異なり、又は部分の排気孔１２４の形が同じ部分が異なるようになってもよい。  
【００５６】
図２と図９を同時に参照して、図９は、本発明の一実施形態による処理装置を示す輸送装置、照度計と可動シャッターとの間の位置関係模式図である。ある例において、処理装置１００は、複数の照度計１４４と複数の可動シャッター１４６を選択的に含んでもよい。ある示範例において、照度計１４４が昇降可能に輸送装置１０８の下に設置され、可動シャッター１４６がそれぞれこれら照度計１４４の上方に設置されて、照度計１４４と加熱光源１０６を仕切って、これによって、照度計１４４が長時間で加熱光源１０６によって照射されて温度が向上し、更に照度計１４４の寿命が大幅に短くなることを避ける。照度計１４４を使用して半導体太陽電池１０２の照度を測量する必要がある時に、可動シャッター１４６を照度計１４４の上方から移出して、照度計１４４が輸送装置１０８の高さに上がると、処理しようとする半導体太陽電池１０２の上表面の高さとほぼ同じようになって、照度の測量をする。測量完成後、照度計１４４が下がり、可動シャッター１４６を移動して照度計１４４を覆う。  
【００５７】
図２と図８Ａを再び参照して、ある例において、処理装置１００は、複数の電流検出器１４２を選択的に含んでもよく、これら電流検出器１４２がそれぞれ加熱光源１０６に電気的に接続され、且つ各加熱光源１０６の電流値の検出に用いられる。電流検出器１４２が加熱光源１０６の電流値が特定値以下になることを検出する場合、この加熱光源１０６の電気抵抗が向上し、且つこの加熱光源１０６の効能が既に劣化することを表明する。この時に、図８Ａに示すように、加熱光源１０６を電池輸送通路１０４ａ〜１０４ｅの上方から領域１５０へ抜き出して、加熱光源１０６の交換作業をしてもよい。  
【００５８】
上記の実施形態から分かるように、本発明の１つのメリットとしては、本発明の処理装置が光照射加熱処理によって、半導体太陽電池の効率に影響を与えることなく、急速に半導体太陽電池の欠陥を取り除き、更に半導体太陽電池の光誘起劣化現象を低下させることにある。  
【００５９】
上記の実施形態から分かるように、本発明の別のメリットとしては、本発明の処理装置が連続伝送方式によって半導体太陽電池に対して光照射加熱処理を行って、半導体太陽電池の欠陥を取り除くため、量産の目標を実現することができることにある。  
【００６０】
本発明を実施例で前述の通り開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。
【符号の説明】
【００６１】
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ  処理装置１０２  半導体太陽電池１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ  電池輸送通路１０６、１０６ａ、１０６ｂ  加熱光源１０８  輸送装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ  反射隔板１１４  伝送方向１１６、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ  蓋板１１８、１１８ａ  カバー１２０、１２０ａ  トップ板１２２  排気管１２４  排気孔１２６  冷却装置１２８  温度調整領域１３０、１３２、１３４  主処理領域１３６  積載装置１３８  卸下装置１４０  温度センサー１４２  電流検出器１４４  照度計１４６  可動シャッター１４８  高温処理領域１５０  領域１５２  加熱デバイス１５４  流路変換装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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