METHOD FOR PRODUCING A (OO1)-TEXTURED CRYSTAL LAYER FROM A PHOTOACTIVE LAYERED SEMICONDUCTOR ON A METAL CONDUCTIVE LAYER USING A METAL PROMOTER

Schichtgitter-Halbleiter verfügen über einen wesentlich höheren Absorptionskoeffizienten für sichtbares Licht als Silizium und sind somit als Absorbermaterialien in Dünnschichtsolarzellen besonders interessant. (001)-texturierte Kristallschichten mit einem zweidimensionalen Kristallwachstum parallel...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: BRUNKEN, STEPHAN, ELMER, KLAUS, MIENTUS, RAINALD
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:Schichtgitter-Halbleiter verfügen über einen wesentlich höheren Absorptionskoeffizienten für sichtbares Licht als Silizium und sind somit als Absorbermaterialien in Dünnschichtsolarzellen besonders interessant. (001)-texturierte Kristallschichten mit einem zweidimensionalen Kristallwachstum parallel zur Basalebene lassen sich unter Anwesenheit eines Metallpromoters bislang nur in ausreichender Qualität auf Isolator- oder extrem teuren Metallsubstraten oder -schichten aufwachsen. Erfindungsgemäß wird ein erstes Alternativverfahren (Figur 4E) angegeben, bei dem die als Diffusionspfade wirkenden Korngrenzen in der polykristallinen metallisch leitfähigen Schicht (02) durch ein Absättigungsmaterial, bevorzugt Metallpromoter oder Sauerstoff, inaktiviert werden. Die abzusättigende metallisch leitfähige Schicht (09) kann damit beliebiger Oberflächenqualität sein. Als zweites Alternativverfahren (Figur 6C) wird eine direkte Kristallisation der Schichtgitter-Halbleiterschicht unter teilweiser Chalkogenisierung einer zur Bildung von Schichtgitter-Halbleitern geeigneten Vorläufer-Metallschicht (10) vorgeschlagen, wobei eine dünne Vorläufer-Metallschicht (11) nicht umgewandelt wird und somit - wie auch die abgesättigte Metallschicht (09) - als preiswerter Rückkontakt in einer Dünnschicht-Solarzelle eingesetzt werden kann. Layered semiconductors have a significantly higher absorption coefficient for visible light than silicon and are therefore of particular interest as absorber materials in thin-film solar cells. In the presence of a metal promoter, (OO1)-textured crystal layers having two-dimensional crystal growth parallel to the basal plane can presently only be produced by epitaxial growth in sufficient quality on isolator or extremely expensive metal substrates or layers. According to the invention, in a first alternative method (FIG. 4E) the grain boundaries acting as diffusion paths in the polycrystalline metal conductive layer (02) are inactivated by a saturation material, preferably a metal promoter or oxygen. The metal conductive layer (09) to be saturated can thus have any surface quality. As a second alternative method (FIG. 6C), indirect crystallization of the layered semiconductor layer, with partial chalcogenization, of a precursor metal layer (10) suited for producing layered semiconductors is proposed, wherein a thin precursor metal layer (11) is not converted and thus - including the saturated metal layer (09) - can be used as a cost-effective rear con