
30年以上にわたり商用製品に使用され、今後も結晶シリコン技術が太陽光発電市場を支配し続けると予想される中、コスト低減の需要の高まりに対応するために、この技術をどのように改善できるかを検討することが重要です。本論文は、imecが提案した統合相互接続モジュール(i2モジュール)コンセプトに基づき、現在の結晶シリコンセルおよびモジュール技術とモジュールレベルの薄膜技術を統合するものです。特に、ガラススーパーストレートに接合されたウェーハ上に水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)層をどのように成膜し、このコンセプトにおけるパッシベーションおよびエミッタ形成のための低温(ヘテロ接合)アプローチを実現できるかを調査しています。
まず、コンセプトの背景とa-Si:Hヘテロ接合の動機付けとともにコンセプトを紹介します。次に、実験について説明します。仮接合および永久接合ウェーハでのスクリーニング試験から始め、接着剤をプラズマから遮蔽することにより、プラズマ化学気相成長法(PECVD)によるa-Si:H成膜プロセスを最適化し、接合サンプルと単体ウェーハ間で同等の表面パッシベーション品質を達成しました。最後に、太陽電池デバイスへの統合に向けた初期の取り組みが報告され、18%を超える効率が得られました。