aケイ素を含んでなる溶融材料を連続的チョクラルスキ結晶成長装置中に提供し;bガリウム、インジウム、またはアルミニウムであるドパントを前記溶融材料に送達し;c溶融形態にある前記溶融材料中に種結晶を提供し;そしてd更なる溶融材料が成長工程中に結晶成長装置に提供される、前記溶融材料から前記種結晶を引き出すことにより、ドープされたケイ素単結晶を成長させる;工程を含んでなる、少なくとも1種のドープされたケイ素単結晶を調製する方法。その方法が一連のドープされたケイ素単結晶を連続的に調製する方法を含んでなり、また前記送達工程が前記ドパントを1種以上のドーピングにより溶融材料中に送達する工程を含んでなる、請求項1の方法。前記ドーピングの頻度が、一部は、成長工程中に蒸発した前記ドパントの量を計算することにより決定される、請求項2の方法。1種以上のドーピングが継続的結晶成長の合間に時々、結晶成長装置の内側の成長室に前記ドパントを添加する工程を含んでなる、請求項3の方法。1種以上のドーピングが成長工程期間中に結晶成長装置の外側の溶融室に前記ドパントを添加する工程を含んでなる、請求項3の方法。ドープされたケイ素の単結晶が5未満の縦軸に沿った抵抗のはらつきを有する、請求項1の方法。ドープされたケイ素の単結晶が25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項6の方法。ドープされたケイ素の単結晶が2未満の縦軸に沿った抵抗のばらつきを有する、請求項1の方法。ドープされたケイ素の単結晶が25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項8の方法。ドープされたケイ素の単結晶が5未満の半径方向の軸に沿った抵抗のばらつきを有する、請求項1の方法。ドープされたケイ素の単結晶が25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項10の方法。ドープされたケイ素の単結晶が2未満の半径方向の軸に沿った抵抗のばらつきを有する、請求項1の方法。ドープされたケイ素の単結晶が25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項12の方法。ドパントがドパント/ケイ素の合金である、請求項1の方法。1種以上のドーピングがケイ素の器を提供し、前記ケイ素の器に前記ドパントを添加し、そして結晶成長装置の内側の成長室内の前記溶融材料に、前記ドパントで充填された前記ケイ素の器を送達する工程を含んでなる、請求項2の方法。ケイ素の器を提供する工程が、前記内側の成長室内の溶融材料を使用して、前記種結晶上にケイ素の器を成長させる工程を含んでなる、請求項15の方法。ケイ素の器を提供する工程が、ケイ素の器を前以て製造し、また前記種結晶に前記器を取り付ける工程を含んでなる、請求項16の方法。ケイ素の器が、前記ドパントがその中に添加される窪みをもつ板である、請求項17の方法。ケイ素の器が摩擦嵌合により前記の種結晶に取り付けられる、請求項18の方法。1種以上のドーピングが、成長工程期間中に結晶成長装置の外側の溶融室にケイ素の容器を提供する工程を含んでなり、前記容器が、中心、その中に含まれるドパントの一定量を含むネジ付き空洞を区画し、更にまた前記ネジ付き空洞の一部に固定されるようになっているネジ栓を含んでなる、請求項2の方法。1種以上のドーピングが、成長工程期間中に結晶成長装置の外側の溶融室にドパント合金のキューブを提供する工程を含んでなる、請求項2の方法。前記系列において、ドーピングが、各ドープされたケイ素の単結晶を成長させる前に起る、請求項2の方法。前記系列において、ドーピングが、各ドープされたケイ素の単結晶の成長期間中に起る、請求項2の方法。方法が、結晶成長装置の内側の成長室内の溶融材料中のドパント濃度を予測するためのモデルを使用する工程を含んでなり、前記モデルが継時的に溶融材料から前記ドパントの蒸発量を予測する、請求項1の方法。5未満の縦軸に沿った抵抗のばらつきを有する、ドープされたケイ素の単結晶。25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項25のドープされたケイ素の単結晶。縦軸に沿った抵抗のばらつきが2未満である、請求項25のドープされたケイ素の単結晶。25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項27のドープされたケイ素の単結晶。5未満の半径方向の軸に沿った抵抗のばらつきを有する、請求項25のドープされたケイ素の単結晶。5未満の半径方向の軸に沿った抵抗のばらつきを有する、ドープされたケイ素の単結晶。25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項30のドープされたケイ素の単結晶。半径方向の軸に沿った抵抗のばらつきが2未満である、請求項30のドープされた単結晶。25ppm原子未満の格子間酸素レベルを有する、請求項32のドープされた単結晶。請求項25のケイ素の単結晶を使用して製造された太陽電池。請求項30のケイ素の単結晶を使用して製造された太陽電池。中心、ネジ付き空洞を区画するケイ素のキューブ、前記空洞内の、前以て決定された量のドパント、および前記ネジ付き空洞の一部内に固定されるようになっているネジ付き栓、を含んでなる、ドパントを充填されたケイ素の容器。結晶成長装置の内側の成長室にドパントを添加するためのケイ素の器であって、内側の成長室内の溶融材料から種結晶の末端上に形成されるケイ素のカップを含んでなる、ケイ素の器。結晶成長装置の内側の成長室にドパントを添加するためのケイ素の器であって、摩擦嵌合により結晶成長装置の種結晶に取り付けられるようになっている、ケイ素の器。器がドパントを保持するための窪みと、前記種結晶がそれを通って挿入される開口を含んでなる、請求項38のケイ素の器。器が更に、前記種結晶に前記器を取り付けるために前記開口中に挿入されるようになっている楔を含んでなる、請求項39のケイ素の器。代表的態様の詳細な説明CCZケイ素の結晶装置図1において、本発明は、断面図で示され、また全般に数値10により指定されているCCZ結晶インゴットの成長装置を使用して実施、製造することができる。その工程は、前以て決められた量の充填材料22を、るつぼ15の外側または輪状の室12および内側の室14に充填する工程で開始する。るつぼ15は好適には石英でできており、失透促進剤でコートされている。内側の室14と外側の室12に添加されるドパントまたはドパント/ケイ素合金の量は最終的には、生成されるインゴットの所望の抵抗に左右される。インゴットの抵抗およびドパント濃度は当業者に周知の関数に従って実質的に反比例する。しかし、システムが結晶インゴットの引っ張り中に安定状態に到達する時に、いくつかの因子が溶融物中のドパント濃度に影響を与える。所望の安定状態のドパント濃度を達成し、また従って所望の抵抗をもつインゴットを製造するために必要なドパントの量は、下記のドーピングモデルに従って決定される。るつぼ15は好適には、常にるつぼ内に比較的小さい充填物質量を必要とするように、低い縦横比すなわち、浅いの形態をもつようになっている。るつぼ内の最少溶融物質量は好適には10kgを超える。るつぼ15は好適には4~12インチ10~30cmの範囲、好適には6~9インチ15~22.5cmの範囲の直径の、大きい粒径の結晶、そして10~160インチ25~400cm、好適には40~120インチ100~300cmの範囲の結晶インゴット長さの成長を可能にするように比較的大きい直径を有する。外側の室12は約18インチ45cm~約36インチ90cm、好適には18インチ45cm~約28インチ70cmの直径をもつ。内側の成長室14は約10インチ25cm~約30インチ75cmの直径をもつ。るつぼ15はサセプター30により支えられ、ファーネスタンク16内に囲まれている。室12と14に充填材料22を充填後に、ファーネスタンク16を閉鎖し、不活性ガス、好適には乾燥アルゴンガスの連続流を埋め戻す。システム中のガスの流れは、一部はパージコーン32により誘導される。次に、少なくとも1基の末端ヒーター18および少なくとも1基の底部ヒーター19に通電することにより溶融を開始する。熱遮蔽物20と21は一般に、輻射を制御し、適切な熱勾配を形成するためにファーネスタンク16内に配置することができる。溶融が起ると、溶融された材料42の所望の質量がるつぼ15内に存在するまで、供給装置24を使用して更なる充填材料22が外側の室12中に供給される。供給装置24は一般に、ホッパー26および振動シュート28を含んでなる。外側室12内の充填材料22が溶融すると、それは通路図示されていないを経て内側の成長室14中に流入する。通路は、すべて当該技術分野で知られた開口、ノッチまたはパイプを含んでなることができる。外側の室12の壁と内側の成長室14の壁との間の領域は溶融区域34と呼ばれる。内側の成長室14の壁内の区域は成長区域36と呼ばれる。溶融区域34内には場合により、バッフル、堰、隔壁またはその他の分割構造物を提供することができる。所望量の充填材料22が区域34と36において実質的に溶融された後に、種掴み40中に取り付けられた種結晶38により結晶インゴットの成長が開始される。種結晶38は所望の結晶材料のサンプルまたは溶融材料42と同一の結晶状構造およびそれより高い融点をもつあらゆるその他の材料であってもよい。成長を開始するために、種結晶38を種ケーブル44および引っ張りヘッドアセンブリー46を使用して成長区域36中の溶融された溶融材料42中に降下される。種結晶38と接触する溶融材料42の部分が冷却し、結晶化すると、種結晶38を持ち上げる。結晶インゴットの成長中、引っ張りヘッドアセンブリー46と種ケーブル44は一方向に種結晶38を回転し、またサセプター30は反対方向にるつぼ15を回転する。種結晶38の持ち上げおよび回転並びにサセプター30の回転速度は、溶融材料42中に対抗回転が形成する混合現象、結晶52中に取り込まれるドパントの量および結晶52のサイズと形状を変えるように操作することができる。典型的な結晶インゴット52は首neck47、肩shoulder48、本体body50および尾tail図示されていないを含んでなる。結晶インゴット52のこれらの様々な部分は回転、加熱および持ち上げの速度を変えることにより成長される。成長期間中、供給装置24を使用して、更なる充填材料22を溶融区域34に添加することができる。結晶インゴットの成長が終結した後、結晶インゴット52は溶融材料42から分離され、引き上げ室54中に引き上げられ、そこでファーネスタンク16内の環境から隔離され、放置冷却される。冷却後、結晶インゴット52は当業者に知られた標準的方法で収穫される。次に成長工程を反復して、インゴットの連続的系列の第2の結晶インゴットを形成することができる。ドーピングモデルおよび制御システム発明の一つの態様は、常に溶融物の濃度を決定する時に、ドパントの蒸発を考慮にいれるドーピングモデルの使用に関する。ドーピングモデルは均一な抵抗を達成するために必要な更なるドパントの量を計算するために使用される。このモデルは常に、必要なドパントの正確な量を計算し、その添加を誘導するためにコントローラーを使用して利用することができる。コントローラーは溶融物レベル、結晶インゴットの重量、充填材料の重量、結晶インゴットの回転速度、サセプターの回転速度、結晶インゴットの直径、溶融材料の温度およびCCZ法に関するその他の変数をモニターするようになっているCPUまたはその他のコンピューター化されたコントローラーであることができる。コントローラーはまた、実行中に、初期充填で始まり、最終結晶インゴットの成長の終結で終わるシステムの実行時間をモニターするようにプログラムされる。実行は典型的には、約2~20インゴットの成長に対し、約25~400時間継続するであろう。コントローラーはまた、初期充填期間、内側の成長室14へのインゴット間のドーピングおよび外側の室12への連続的または半連続的供給およびドーピング期間中にシステムに供給されるドパントおよびケイ素充填材料の量、を制御するようにプログラムされる。添加されるドパントの量は常に、内側の成長室14内の溶融物のドパント濃度を予測する、以下に証明され、図2に示される式Iに従って、コントローラーにより、そして次に、インゴットに対する所望の抵抗に基づいて、必要な更なるドパントの量を計算することにより決定される。式I:[式中、t=時間、Nd=溶融物中のドパントの原子数、ML=溶融物の質量、CL=溶融物中のドパントの濃度=Nd/ML、Mx=結晶の質量、MF=供給される質量、NF=供給されるドパント、k=偏析係数、g=蒸発速度係数およびAS=溶融物を含まない表面積]。蒸発速度係数gは、溶融物中のドパントのタイプおよび濃度、熱い区域の構成すなわち、溶融物の容量、溶融物の温度、種およびるつぼの回転、圧力およびガスの流速および経路、溶融物中の酸素濃度、輪状または溶融区域NFから内側の成長区域に侵入する供給物中のドパント原子、並びに内側の成長区域に溶融区域を通る経路、を含む多数の因子の関数であろう。溶融物を含まない表面積ASは結晶成長中溶融物を含まない表面積がより少ない場合、および結晶成長の合間において溶融物を含まない表面積がより多い場合異なるであろう。図2はモデルシステムを表し、式Iの導関数を示す。モデルの大部分のパラメーターは様々な環境因子に左右されるであろう。これらの依存性は、精度に対するそれらの影響が小さい程度まで工学的目的に対しては無視することができるか、または、更にそれを正確にするために、モデルに取り込まれることができる。図3は、蒸発が一因子ではない時に、式IがバッチCzにどのように適用されるかの一例を示す。図4は蒸発が一因子でない時に、式IがCCZにどのように適用されるかの一例を示す。図5は蒸発が一因子である時に、式IがCCZにいかに適用されるかの一例を示す。内側の成長室へのドパントの添加本発明の第2の態様において、前以て決められた量のドパントを結晶インゴット52の成長の合間に時々、内側の成長室14に添加される。第1の結晶インゴットが収穫された後に、蒸発により溶融材料42から喪失され、前の結晶中に取り込まれたドパントを置き換えるために内側の成長室14にドパントが添加される。溶融材料42の汚染を回避するために、本発明者は、種掴み40により成長区域36中に降下される開放犠牲器の使用を含んでなるインゴット相互のドーピングのためのシステムを開発した。図6に示した一つの態様において、犠牲器102は種結晶38または以前の結晶の首上に成長される。器に好適な形状はカップである。カップ型器102は首部47を成長するように種結晶38を使用することにより成長させることができる。次に、首47の少部分が溶融材料の表面レベルよりちょっと下方に配置されるように、種リフトを僅かに逆に動かす。溶融物の表面レベルよりちょっと下に配置された首47の部分の周囲に、表面張力がカップ型器102を形成し、それが凹レンズ型の周囲に上向きの成長を許す。カップ型器102が、好適には約6cm直径をもつ所望サイズに成長すると、カップは急速に引き上げられる。次に、固形の1個または複数のガリウムペレットのような元素のドパントで充填されて、次に成長区域36中に沈められ、そこでそれは溶融し、ドパントを放出するであろう。その他の態様において、結晶インゴットの成長の合間に時々、前以て形成された犠牲ケイ素器を種結晶38または前の結晶の首上に取り付けられる。溶融物の汚染を防止するために、当該技術分野で周知のような弗化水素酸、硝酸および酢酸の混合物を使用する酸エッチングにより前に形成された器を清浄化することができる。図7と8に示した一つの態様において、前以て形成された器68は、種結晶上の板に取り付けられるために、種結晶38の末端がそれを通って挿入されることができるオフセットの開口74をもつ器械加工された長方形のケイ素の板である。器68の上面70はまた、元素のガリウムのようなドパントのある量を保持するようになっている穴または窪み72を有する。ドパントが窪み72中に充填されると、種結晶38の下端が開口74を通って挿入され、器68は、それが種結晶38の下端から離れた位置で結晶の周囲に配置されるように上方に移動される。図8に示したように、器68の支持が取り除かれると、開口74のオフセットの性状と容器の重量のために、器68は傾く。それにより、器68はその他の取り付け手段を必要とせずに、摩擦により、種結晶に取り付けられる。次に、窪み72中にドパントを保持する器68が種結晶38の降下により成長区域36中に降下され、そこでそれは溶融され、ドパントを放出するであろう。犠牲器を成長させる工程と反対に、器68のような加工された容器を使用することは、結晶引き上げ工程における時間を節約する。図9と10に示した代りの態様においては、前以て形成された器78が、種結晶上の板に取り付けられるために、種結晶38の末端がそれを通して挿入されることができるオフセットの開口80をもつ加工された長方形のケイ素の板である。開口80は一般に菱型であり、器78の隣接する片方の縁に配置される。開口の拡大を収容するために器の外側の縁から開口80に向かってスロット82が拡大する。器78の上面84はまた、元素のガリウムのようなドパントのある量を保持するようになっている窪み98を有する。器78に形成された細長い三角形の楔86は、内部および外部にぎざぎざのある縁88aおよび88b、上部の縁90および下部の縁92を有する。楔の上部の縁90の方向に下部の縁92から一定の距離だけ延伸している中央のスロット94が、楔の圧迫を受け入れる。上部の縁90、内部側面の縁88bおよび大部分の下部の縁92に隣接して開口部が形成されているので、これらの部分は器78の残りの部分に連結されていない。楔86と器78の残りの部分の間の唯一の連結は、外側側面の縁88aに沿って下部の縁92の一部から延伸している急停止の橋96である。器78を使用する前に、楔86は急停止の橋96に沿って器78の残りから取り除かれるであろう。ドパントが窪み72中に充填され、種結晶38の下端が開口80を通して挿入され、そして器78が、それが種結晶38の下端から遠い位置で結晶の周囲に配置されるように上方に移動される。次に、図10に示すように、楔86が種結晶に隣接する開口80を通して上方に挿入され、そして開口80の内側の縁の一部および種結晶38と堅く隣接嵌合に配置されるまで、押し込まれる。この方法で、器78はその他の取り付け手段を必要とせずに、摩擦により種結晶に取り付けられる。楔86の形状は、楔86に、堅い嵌合を得るために、より小さい種結晶に対して、開口を通って更に上方に挿入させることにより、開口80内に様々なサイズの種結晶を収容する。次に、窪み98中にドパントを保持する器78が種結晶38の降下により成長区域36中に降下され、そこでそれは溶融され、ドパントを放出するであろう。様々な量のドパントを選択的に器に添加することができるために、コントローラーは所望の濃度を達成するために成長区域36に添加されるドパントの正確な量を制御することができる。例えば、固定された質量をもつ、均一なサイズの元素ガリウムのペレットがあらゆる与えられるインゴットに対して所望の濃度を達成するために、前記の式Iに従って計算された正確な量で、コントローラーの指示において、器に添加されることができる。器の様々な形態が説明されたが、溶融材料から成長された、または種掴み40の降下により内側の成長室14中で溶融物に様々な量のドパントを受け、保持し、そして送達することができる結晶状材料から前以て製造されたその他の形態の結晶状材料が本発明の範囲内にあることは理解しなければならない。外側の室へのドパントの添加本発明の他の態様において、結晶インゴット52の成長期間中、少なくとも1回は前以て決められた量のドパントを溶融区域34に添加する。CCZ法期間中にドパントを添加する幾つかの方法は当該技術分野で知られている。これらの方法は、溶融物中に連続的に供給される細い棒の形態のドパントを添加する方法、または溶融物中にドパントのペレットを供給する方法を含む。これらの方法は、比較的高い融点をもつドパントを添加するためには十分であることができるが、ガリウムのような比較的低い融点をもつドパントには十分でない図11参照。本発明者は、ドパントを完全にカプセル封入するドパント容器64を使用して、結晶インゴット52の成長期間中に少なくとも1回、ガリウムのようなドパントを添加するための新規システムを考案した。図12に示すように、ドパント容器64は容器本体58、ネジ付き栓62およびドパントを含んでなる。図13において、容器本体58は好適にはケイ素のような充填材料22で構成された中空の立方体である。ガリウムでドープする目的のためには、容器本体58は好適には、約4~24mm2、もっとも好適には約12mm2の範囲のディメンションを有する。容器本体58はネジ付き空洞60を含む。前以て決められた量の元素のドパントは固形ペレットのようなまたは液状で空洞60中に添加される。例えば、ガリウムの場合には、0.5~5mmの範囲、好適には1mmの粒径をもち、そして約0.015~0.15g、好適には0.03g重量のペレット形態の元素ガリウムを使用することができる。ドパントが充填された後に、ネジ付き栓62を空洞60中にネジ込む。ネジ付き栓62は、容器本体58の上面より低い、それと同じ高さ図2に示したようにまたはそれより高くネジ込むことができる。ネジ付き栓62を所望の深度に容器本体58の空洞60中にネジ込むために、ネジ回しまたはその他の工具を使用することができるように、ネジ付き栓62の上面にスロット66が提供されている。容器本体58および栓62はダイアモンドの先端をもつ工具を使用して加工され、次に当該技術分野で知られた酸およびその他の材料の調合物を使用してエッチングされ、そして最後に好適には、ポリエチレンまたはその他の非汚染袋中に入れられる。もちろん、ドパント容器64は、所望量のドパントを封入することができるあらゆる形状をもつことができる。ドパント容器64を製造し、洗浄し、そして保存する方法は、鉄汚染を含む汚染を回避するように注意して制御しなければならない。ドパント容器64を使用するドーピングは、揮発性ドパント、または低融点をもつドパントに対して特に有益であるが、あらゆる所望のドパントまたは添加物をこの方法で溶融材料42に添加することができる。可能なドパントは、リン、ホウ素、ガリウム、アルミニウム、インジウム、アンチモン、ゲルマニウム、ヒ素またはそれらのケイ素合金を含む。ドパント容器64はまた、インゴット間以下に説明されるようにまたはバッチCZにおいても同様にドープするために使用することができる。あるいはまた、図14に示されるような固形のドパント合金キューブ100もまた、溶融材料42中のドパントを補充するために使用することができる。ドパント合金のキューブは、所望の濃度のドパントをもつケイ素インゴットを成長させるためのCCZ法またはあらゆるその他のケイ素結晶の成長法前記のドパント容器64は所望のドープインゴットを成長させるために使用されるCCZ法中にドパントを送達するために使用することができるを使用し、次にドパントの正確な量または濃度をもつように、インゴットを所望のサイズのキューブに加工することにより製造することができる。もちろん、ピラミッドまたは球形のようなその他の形状を使用することができ、また好適には、各タイプのドパント合金は誤ったドパントとのドーピングを回避するようにそれ自体の形状をもつであろう。ドパント合金がキューブ形である時は、そのディメンションは好適には8mm3である。各ドパント合金キューブ中のドパント濃度は、抵抗を測定し、また幾何学と濃度間の周知の相関を使用することにより得られる。抵抗を測定するために使用される装置は典型的には、材料の電流および電圧特徴により抵抗を測定する四点プローブである。この方法は当業者には周知であり、国際標準およびSEMIのような機構の方法を取り入れている。ドパント合金キューブの使用は、ケイ素中のドパントの液体溶解度により制約される列挙されたドパント内の溶解度の相対的比較のために有用な固体溶解度値は図11のドパントに対して提供されている。例えば、ガリウムのようなドパントがケイ素中で比較的低い溶解度をもつ場合、8mm3のドパント合金キューブを製造するために必要な液体中のガリウム濃度は非常に大きい。ドパント合金キューブ100またドパントの容器64は、非常に厳密に制御された量のドパントを送達するようになっているドーピング機序を使用して結晶インゴットの成長期間中に外側の室12に添加されることができる。例えば、リンまたホウ素のドパント合金キューブは1合金キューブ当り約1e-4gから約1e-5gまでのドパントを含むことができる。ドパントの容器64は、最終インゴット中に所望される抵抗レベルに応じて、それぞれ類似の量のホウ素またリンあるいは約0.001g~約0.03gのガリウムを含むようにさせることができる。ドパントの容器64はケイ素で形成されるため、容器内に含まれるドパントは供給工程中に溶融するであろうが、容器はそれらが溶融物中に取り入れられるまでは溶融しないであろう。従って、低融点をもつドパントは、正確な量で、また装置を損傷せずに、溶融区域34または成長区域36中に好都合に供給されることができる。容器内に含まれるドパントの量は固定量であることができるか、またはドーピングモデルに従って必要なドパントの量に応じて、コントローラーによる選択に利用可能なドパントの、異なる固定量を含む、一連の異なる容器があるかも知れない。例えば、より高い濃度のドパントが必要な時は、それらが元素のドパントを保持するために、ドパント容器64が好適である。より少量のドパントが必要な場合は、ドーピングモデルに従って、ケイ素/ドパント合金のキューブを使用することができる。一つの態様において、ドーピング装置はファーネスタンク16内に配置され、供給装置24と流動連絡している。ドーピング装置は充填可能なカートリッジloadablemagazineおよび分配起動装置dispensingactuatorを含んでなる。1個以上のドパント容器64またはドパント合金のキューブをカートリッジに充填する。結晶成長期間中1または複数の前以て決められた回数、分配起動装置がカートリッジから、それを外側の室12中に保存する供給装置24中に、ドパント容器またはドパント合金キューブを分配する。外側の室12中で、ドパント容器64またはドパント合金キューブが溶融して、その中に含まれたドパントを放出する。その中の圧力を喪失したりまたはファーネスタンク16を汚染せずに、実行中、カートリッジの再充填を許すために一連の弁および隔室を提供することもできる。あるいはまた、カートリッジをファーネスタンク16の外側に配置することができる。この態様において、ドパント容器64またはドパント合金キューブは、ファーネスタンク16内の供給装置24の構成部品中に分配される直前に、圧力境界を越える。図15において、本発明の好適な態様に従って製造された結晶インゴットサンプル1の半径方向の抵抗が示される。結晶は、ドーピングモデルに従って決定された量の元素のガリウムが、初期充填物内に、またインゴット間で、種結晶38上に形成されたカップ様容器により成長区域36内に添加されたCCZ実行において成長された第3のインゴットであった。結晶成長期間中またはインゴット成長の合間に溶融区域34中に更なるドパントは添加しなかった。認められるように、半径方向の抵抗は結晶の長さにわたり、比較的均一である。すべての実施例に対する抵抗の測定値は、それらの測定抵抗が太陽電池における使用のための実際の作動抵抗をより良く反映するように、ケイ素のウエファーに適用される熱処理の、熱供与体キルpostthermaldonorkillまたはTDK後に採られたことが注目される。図16はサンプル1の軸の長さに沿った結晶サンプル1の抵抗を示す。図17はCCZ法を使用し、また本発明のドーピングモデルに従って製造された3種の結晶インゴットに添加されたガリウムドパントの実際量を示す。インゴット間に添加されたドパント量は、ドーピングモデルに従い、またインゴットの所望抵抗に基づき決定された。インゴットの成長期間中またはその合間には、外側の室内に更なるドパントは添加されなかった。図17はそのモデルに従う期待抵抗および実際の測定抵抗を示す。図18は、各結晶の長さに沿って成長し、前の図17に示された3種の結晶の実際の抵抗を示す。図19は、インゴット成長の合間に内側の成長室にのみドーピングを伴う結晶に比較した、インゴット成長の合間に内側の成長室内のガリウムドーピングと、ドパント容器により外側の室に成長期間中添加された更なるドパント双方により成長された結晶の軸方向の抵抗を示す。更なるドパントが成長期間中に添加される時に、抵抗は更に平坦になることが注目される。この実験に対し、125mm×125mmの疑似正方形のウエファーから40個の太陽電池を製造した。最適化のために10個のウエファーの対照群に続き、インゴットの成長の合間に内側の成長室へのドパントの添加および成長期間中の外側の成長室への添加によりCCZ法を使用してホウ素ドープ基材で15個のセルを製造し、またインゴット成長の合間に内側の成長室へのドパントの添加によりガリウムドープ基材で15個のセルを製造した。ウエファーの抵抗は表Iに与えられる。グループ2はグループ1に比較してほぼ2倍のドパント濃度をもつことに注目されたい。本実験に使用された太陽電池法は、当該産業に使用される標準に密接に従う選択的エミッタアプローチであった。セルは、約30Ω/sqへのPOCl3エミッタ拡散およびプラスマエッジ隔離の前に、アルカリ型押し処理を受けた。その後、インジェット印刷によりエッチング抵抗グリッドを適用され、次に約70Ω/sqへの酸性エッチングにより選択的エミッタ形成を実施された。その後、プラスマ促進化学蒸着PECVDによりSiNxの反射防止コーティングをメッキされ、またセルは前面上にAg-ペーストそして、裏面上にAl-ペーストをスクリーン印刷し、次にベルト炉内で共燃焼することにより金属化された。通常、エミッタがその高くドープされたデッド層により、全体的再結合に対する主要な貢献物である。選択的エミッタの適用は、エミッタ領域における再結合が抑制されるために、太陽電池をバルクの寿命の僅かな変化に対し、より感受性にさせる補助になった。燃焼直後に、太陽電池はI-V測定をされて、それらの劣化されない初期状態を決定された。結果は表IIに示される。両方の群は効率に関してほとんど同様である。ガリウムドープ群は充填比とVOCにおいて僅かな有利を示すが、他方ホウ素ドープセルはより高いJSCを有する。これは、異なるネットドーピングの効果であるかも知れない表I参照。連続照射最初のIV測定後、セルのVOCを正規化の目的でセル温度および照度に沿って記録しながら、25°Cで1サン下でセルを連続的に照射した。これらの測定値の2つの代表的グラフがホウ素ドープセルおよびガリウムドープセルそれぞれにつき以下に示される。48時間の照射期間中の1個のホウ素ドープ太陽電池の正規化開回路の電圧光誘発劣化の周知の動力学を認めることができる:セルは、新規の平坦レベルまで、約48時間にわたり指数関数的分解の再結合-活性のホウ素-酸素対の形成により、約5~6mVを喪失する。その時間定数は、ホウ素-酸素複合物について刊行されたものに従い、また新規VOCレベルにおける飽和は一般に、48時間および72時間の間に到達する。48時間の照射期間中の1個のガリウムドープ太陽電池の正規化開回路の電圧極めて異なる画像をガリウムドープセルで認めることができる。照射下のそれらのVOCの変化が上記に示され、また測定誤差内の劣化は検出することができない。ガリウムドープセルはどれも、72時間の連続照射後に0.5mVを越えるVOC差を示さなかったことは注目に値する。この方法後、劣化したセルをもう一度測定した。前記の代表的太陽電圧のセルパラメーター変化の比較は表IIIおよびIVに与えられる。ここで、ホウ素ドープセルは、すべての太陽電池パラメーターにおける劣化を示し、セル能力の0.3絶対の減少をもたらし、他方ガリウムドープセルのパラメーターは方法による測定誤差の範囲内で大部分不変のままである。幾つかのセルは4週間日光に曝露された。それらは開回路条件下に維持された。数日の一定の1サンの照射を伴う劣化実験は現実の操作条件に類似はしないが、それらはこれらの実際的実験で認められた電圧低下の結果に合致する。それらは以下に認められる。4週間の日光曝露前および後のセルの平均VOCここで、ホウ素ドープセルは飽和時間後の連続照射実験で見られるものと同様なVOCの低下、約6mVを示す。ガリウムドープサンプルの性能喪失は平均0.4mVであった。以上から、本発明は、明白であり、また本発明に固有のその他の利点と併せて、本明細書の前記に示された全ての結論および目的を十分達成するようになっているものであることが認められるであろう。本発明の範囲から逸脱せずに、多数の可能な態様を、本発明を使用して製造することができるために、本明細書に示されまたは添付の図面中に提示されるすべての事項は具体的に説明されたものであり、また限定的意味をもつものではないことを理解することができる。特定の態様が示され、考察されたが、もちろん様々な修正を実施することができ、またそれらの制約が以下の請求の範囲に含まれる場合を除き、本発明は、本明細書に記載された部品および工程の特定の形態または配列に限定されない。更に、特定の特徴物および準組み合わせ物は有効であり、またその他の特徴物および準組み合わせ物を参照することなく使用することができることが理解されるであろう。これは請求の範囲により予期され、またその範囲内にある。